【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特定の導電性フリット（＝ｆｒｉｔ：粉末、ペースト又は焼成体）及び該導電性フリットを用いた特定の画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、導電性フリットとして、導電性物質として金属粉末とガラス粉末との混合物が示されており、例えば特開昭５６−３０２４０号公報には、導電性物質としての銀粉末とガラス粉末との混合物が開示されている。
【０００３】
また、従来より、一般に電子を用いた画像表示装置においては、真空雰囲気を維持する外囲器、電子を放出させるための電子源とその駆動回路、電子の衝突により発光する蛍光体等を有する画像形成部材、電子を画像形成部材に向けて加速するための加速電極及びその高圧電源等々を必要とする。
また、薄型画像表示装置等のように扁平な外囲器を用いる画像表示装置においては、耐大気圧構造体としてスペーサを用いる場合もある（例えば、本願出願人による特開平２−２９９１３６号公報）。
【０００４】
以下に画像表示装置の電子源に用いられる電子放出素子について説明する。
従来、電子放出素子として熱電子源と冷陰極電子源の２種類が知られている。冷陰極源電子源には、電界放出型（以下、ＦＥ型と略記する）、金属／絶縁層／金属型（以下、ＭＩＭ型と略記する）及び表面導電型電子放出素子等がある。
【０００５】
ＦＥ型の例としては、Ｗ．Ｐ．Ｄｙｋｅ＆Ｗ．Ｗ．Ｄｏｌａｎ，“Ｆｉｅｌｄｅｍｉｓｓｉｏｎ”，Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ，８，８９（１９５６）或いはＣ．Ａ．Ｓｐｉｎｄｔ，“ＰｈｙｓｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｔｈｏｄｅｓ ｗｉｔｈ ｍｏｌｙｂｄｅｎｕｍ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，４７，５２４８（１９７６）等が知られている。
【０００６】
また、ＭＩＭ型の例としては、Ｃ．Ａ．Ｍｅａｄ，“Ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ−ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ”，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ．，３２，６４６（１９６１）等が知られている。
【０００７】
表面伝導型電子放出素子型の例としては、Ｍ．Ｉ．Ｅｌｉｎｓｏｎ，Ｒａｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｈｙｓ．，１０（１９６５）等がある。表面伝導型電子放出素子は、基板上に形成された小面積の薄膜に、膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用するものである。
この表面伝導型電子放出素子としては、前記エリンソン等によるＳｎＯ２ 膜を用いたもの、Ａｕ薄膜によるもの［Ｇ．Ｄｉｔｔｍｅｒ：“Ｔｈｉｎ ｓｏｌｉｄＦｉｌｍｓ”，９，３１７（１９７２）］、Ｉｎ２ Ｏ３ ／ＳｎＯ２ 薄膜によるもの［Ｍ．Ｈａｒｔｗｅｌｌ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｆｏｎｓｔａｄ：”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ＥＤ Ｃｏｎｆ．”，５１９（１９７５）］、カーボン薄膜によるもの［荒木久 他：真空、第２６巻、第１号、２２頁（１９８３）］等が報告されている。
【０００８】
これらの表面伝導型電子放出素子の典型的な素子構成として前述のＭ．ハートウェルの素子構成を図１３に示す。同図において３１は基板である。３４は導電性薄膜で、Ｈ型形状のパターンに、スパッタで形成された金属酸化物薄膜等からなり、後述の通電フォーミングと呼ばれる通電処理により電子放出部３５が形成される。尚、電子放出部３５の位置及び形状については、不明であるので模式図として表した。
【０００９】
従来、これらの表面伝導型放出素子においては、電子放出を行う前に導電性薄膜３４を予め通電フォーミングと呼ばれる通電処理によって電子放出部３５を形成するのが一般的であった。即ち、通電フォーミングとは前記導電性薄膜３４の両端に直流電圧或いは非常に緩やかな昇電圧例えば１Ｖ／分程度を印加通電し、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、電気的に高抵抗な状態にした電子放出部３５を形成するものである。
尚、電子放出部３５は導電性薄膜３４の一部に亀裂が発生しその亀裂付近から電子放出が行われる。前記通電フォーミング処理をした表面伝導型電子放出素子は、上述の導電性薄膜３４に電圧を印加し、素子に電流を流すことにより上述の電子放出部３５より電子を放出せしめるものである。
【００１０】
上述の表面伝導型放出素子は構造が単純で製造も容易であることから大面積に亘り多数素子を配列形成することができるという利点がある。このような特徴を生かすような諸々の応用が研究されている。例えば、電荷ビーム源、画像表示装置等の表示装置が挙げられる。
【００１１】
多数のＳＣＥを配列形成した例としては、並列にＳＣＥを配列し、個々の素子の両端を配線にてそれぞれ結線した行を多数行配列した電子源が挙げられる（例えば、本願出願人による特開平１−３１３３２号公報）。
【００１２】
ＳＣＥを複数個配置してなる電子源と上記電子源より放出された電子によって可視光を発光せしめる画像形成部材としての蛍光体とを組み合わされることにより、種々の画像形成装置、主として表示装置が構成されるが（例えば、本願出願人によるＵＳＰ５０６６８８３号明細書）、大画面の装置にても比較的容易に製造することができ、且つ表示品位に優れた自発光型表示装置であるために、ＣＲＴに替わる画像形成装置として期待されている。
【００１３】
例えば、本願出願人が先に提案した特開平２−２５７５５１号公報等に記載されるような画像形成装置において、多数形成されたＳＣＥの選択は、該ＳＣＥを並列に配置して結線した配線（行方向配線）、及び該行方向配線と直交する方向（列方向）に、電子源と蛍光体間の空間に設置された制御電極に結線した配線（列方向配線）への適当な駆動信号によるものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら上記従来例の導電性フリット及び該導電性フリットを用いた画像形成装置では以下のような問題点が生ずる恐れのあることが判明した。
【００１５】
即ち、本発明者らは、金属粉末と低融点ガラス粉末とを配合させた導電性フリットを用いて、例えば蛍光部材及び電子加速電極が形成されたフェースプレートと、該フェースプレートと対向して配置された電子源を有する電子源基板と、前記電子加速電極と電子源との間に配置された導電性スペーサとを、少なくとも有する画像表示装置を作製した。
【００１６】
その結果、前記スペーサの電子加速電極と電子源に対する機械的固定及び電気的接続を行なうと、機械的固定及び電気的接続を十分満足できる状態とするのは困難であり、これらを十分満足な状態とするためには、精細な制御と熟練が要求されることが判明した。
【００１７】
詳しくは機械的固定強度を充分に得るために低融点ガラス粉末の割合を増加させると、電気的接続が不十分になり、長時間画像を表示させたりするとスペーサが帯電し、電場が変化して電子軌道のずれが生じ、蛍光体の発光位置や発光形状の変化が生じてしまう場合があった。
【００１８】
また逆に電気的接続を充分に確保するように金属粉末の割合を増加させると、導電性フリットの熱膨張係数が増大する結果、固着部におけるガラスを基材とするスペーサとの熱膨張係数の差が大きくなることも一因となって破損等が起き、機械的固定強度が不十分になるので大気圧支持ができないという不具合が生じる場合があった。
【００１９】
本発明の目的は、上記のような諸々の問題点を解消することができる特定の導電性フリット（粉末、ペースト又は焼成体）、及び該導電性フリットを用いた特定の画像表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、発光位置や発光形状の変化が実質的にゼロか若しくは極めて小さく、抑制された画像表示装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明者等は、導電性フリット及び導電性フリットを用いた画像表示装置における上述の問題を解決して本発明の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成に至ったものである。
【００２１】
上記の目的は以下に示す本発明によって達成される。即ち本発明は、蛍光部材及び電子加速電極が形成されたフェースプレート、該フェースプレートに対向して配置された電子源を有する電子源基板、及び前記電子加速電極と電子源との間に配置された導電性スペーサとを有する画像表示装置において、前記導電性スペーサの電子加速電極又は配線に対する電気的接続に、表面に金属が形成されたガラス微細粒子フィラー重量百分率で３〜９５％及び低融点ガラスを含有する導電性フリットを用いた画像表示装置を開示するものである。
【００２２】
また本発明は、蛍光部材及び電子加速電極が形成されたフェースプレート、該フェースプレートに対向して配置された電子源を有する電子源基板、及び前記電子加速電極と電子源との間に配置された導電性スペーサとを有する画像表示装置において、前記導電性スペーサの電子加速電極又は配線に対する固定並びに電気的接続に、表面に金属が形成されたガラス微細粒子フィラー重量百分率で３〜９５％及び低融点ガラスを含有する導電性フリットを用いた画像表示装置を開示するものである。
【００２３】
さらに本発明の１態様では、前記導電性フリットが、さらに低膨張セラミックスフィラーを含む。
【００２７】
上述した構成の本発明によれば、上述した技術的課題が解決され、上述した目的が達成される。
【００２８】
即ち、導電性フィラーとして、表面に金属が形成されたガラス微細粒子フィラーを用いた本発明の導電性フリットによれば固定強度と電気的接続の双方の所要条件を満足させることができる。
【００２９】
電気的接続を十分に確保しようとして、表面に金属が形成されたガラス微細粒子フィラーの割合を増加させても、ガラスフリットの熱膨張係数を増大させる要因が、表面の金属のみであるために、金属粉末のみを増加させた場合と異なり、ガラスフリットの熱膨張係数の増大を押さえることができるので、固着部での十分な固定強度を得ることができる。従って、本発明の導電性フリットによれば固定強度と電気的接続の双方の所要条件を満足させることができる。この結果、本発明の導電性フリットを用いることにより、上記問題点を解消した画像形成装置を提供することができる。
【００３０】
更に、本発明の導電性フリットを用いることにより、長時間画像表示させても電子軌道のずれが生じたり、蛍光体の発光位置や発光形状の変化を生じることがなく、且つ固定強度が十分な画像表示装置を提供することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施態様について説明する。
【００３２】
本発明の導電性フリット及び画像表示装置の構成は、前述した通りのものである。
【００３３】
導電性フィラーとして表面に金属が形成されたガラス微細粒子フィラーを用いた本発明の導電性フリットにおいては、金属粒子フィラーに比べ熱膨張係数が増大することがない。
【００３４】
一般に粒子化できる金属の、例えばＡｇ，Ａ１，Ａｕ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｐｂ等の熱膨張係数は約１２０×１０−７℃−１以上で、ガラス微細粒子フィラーは約９０×１０−７℃−１以下であって比較して大きいために、金属粒子フィラーの場合には配合量が増えると、ガラス微細粒子フィラーに比べ、フリットとしての熱膨張係数が増大してしまう。そこで、本発明の導電性フリットにおいては、導通に必要な金属はフィラー表面だけに形成して、フィラーの基材には熱膨張係数の小さいガラス等を用いることにより、熱膨張係数の増大を防いでいるのである。
【００３５】
本発明の導電性フリットにおいて、導電性フィラーは、基材にソーダライムガラス（青板ガラス）或いはシリカ等のガラス球を用いることができる。そして、その形状は、真球に近いものが望ましい。また、平均粒径は、混合する低融点ガラスの平均粒径と同程度のものがよく、且つ粒度分布が少ないものが望ましい。また最大粒径も混合する低融点ガラスの最大粒径と同程度のものがよいが、特に塗布（形成）する形状が微少な場合（約１ｍｍ以下）は、その形状の１／２以下の粒径が望ましい。
【００３６】
本発明の導電性フリットは、この基材の表面にメッキ法等により金属膜を形成することによって得られる。この場合、密着性向上のために、下引き層を設けてもよい。表面に形成する金属膜の金属は、Ｃｕ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ等を用いることができ、特に限定はされないが、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔ等が酸化され難いので好ましい。膜厚としては０．００５〜１μｍの範囲が望ましく、より好ましくは０．０２〜０．１μｍの範囲である。膜厚が０．００５μｍ未満であると抵抗が大きすぎ、また１μｍを超えると熱膨張係数の差が大きくなり、表面に割れなどが生じる。また表面のみに金属を形成するので、例えばＡｕのみの粉末と比較して、大いにコストを下げることができる。
【００３７】
本発明の導電性フリットは、導電性フィラーを低融点ガラスに対して、重量百分率で３〜９５％配合することによって構成するのが望ましい。３％より少ないと体積固有抵抗が高くなり、９５％より多いと青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度がなくなる。
また５〜４０％程度の範囲では、体積固有抵抗値が１０−５〜１０４ Ωｃｍ程度で青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度も強い。
【００３８】
導電性フィラーの含有量で、特に良好なのは１０〜２５％の範囲であり、この範囲内では体積固有抵抗値が１０−３〜１０Ωｃｍ程度と安定して、青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度も強い。しかし４０％程度を超えると、体積固有抵抗値は１０−５〜１Ωｃｍ程度と低くなるが、青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度が弱くなる。つまり導電性フィラーの配合比が低いと、抵抗値が高くなって、青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度も強くなり、逆に配合比が高いと、抵抗値は低くなるが青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度が弱くなる傾向にある。
【００３９】
また例えば熱膨張係数が本発明の導電性フリットと異なる被接着部材を本発明の導電性フリットを用いて接着させる場合においては、必要に応じて低膨張セラミックスフィラーを０〜２５％の範囲で本発明の導電性フリット中に含有させ、被接着部材と熱膨張係数を整合させるのが望ましい。
【００４０】
本発明において、低膨張セラミックスフィラーとしては、熱膨張係数が７０×１０−７℃−１以下であるセラミックスフィラーを採用するのが望ましく、具体的には、ジルコン、チタン酸鉛、チタン酸アルミ、アルミナ、ムライト、コージェライト、β−ユークリプタイト、β−スポジューメンから選ばれた少なくとも一種が好ましい。そして、その含有量が重量百分率で２５％を超えると機械的固定強度が低下する。
【００４１】
また、平均粒径、最大粒径は、前記導電性フィラーのそれよりも小さくする。また、前記の通常のフリットとは、低融点ガラスを主成分とする粉末状無機接着剤で、被接着物との熱膨張差による割れ等を防止するために、セラミックスフィラー粉末を含有させて熱膨張を調整したものである。
【００４２】
このようにして作製された導電性フリット粉末は、塗布時の良好な作業性を得ようとする場合にはペースト状にする。このために、バインダー（粘結材）を溶剤に溶かしたビークルに導電性フリット粉末を配合する。バインダーには、アクリル系等の合成樹脂等を、溶剤には、アルコール、エーテル等の有機溶剤等が用いられる。
【００４３】
導電性フリット粉末又は導電性フリットペーストは焼成を行い、導電性フリット焼成体と成すことにより、機械的固定強度及び電気的接続の媒体とすることができる。尚、必要に応じて仮焼成の行程を導入して、予め導電性フリットペーストの有機バインダーの分解、燃焼をさせてもよい。
【００４４】
本発明の導電性フリットは、ディスペンサーで塗布することが可能である。
この場合、低融点ガラス及びフィラーの平均粒径を５〜５０μｍとすることにより、精度良く、しかも細い形状で塗布を行なうことができる。
【００４５】
次に、本発明の導電性フリットを用いた本発明の画像表示装置について説明する。はじめに、本発明に用いることが可能な電子源について述べる。本発明に用いる冷陰極電子源としては、構成が単純で、製造が容易な表面伝導型電子放出素子が好適に用いられる。
【００４６】
本発明に用いることのできる表面伝導型電子放出素子の例としては、基本的に平面型表面伝導型電子放出素子及び垂直型表面伝導型電子放出素子の２種類が挙げられる。図１は、基本的な表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的平面図及び断面図ある。
【００４７】
図１において１は基板、２及び３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子放出部である。
【００４８】
基板１としては、青板（ソーダライム）ガラス及びＳｉＯ２ を表面に形成した青板ガラスが用いられる。
素子電極２，３の材料としては一般的導電体が用いられ、例えばＮｉ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｍｏ，Ｗ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｐｄ等の金属或いは合金及びＰｄ，Ａｇ，Ａｕ，ＲｕＯ２ ，Ｐｄ−Ａｇ等の金属或いは金属酸化物とガラス等から構成される印刷導体、Ｉｎ２ Ｏ３ −ＳｎＯ２ 等の透明導電体及びポリシリコン等の半導体材料等から適宜選択される。
【００４９】
素子電極間隔Ｌは、好ましくは数百オングストローム〜数百マイクロメートルである。また素子電極間に印加する電圧は低い方が望ましく、再現良く作成することが要求されるため、好ましい素子電極間隔は数マイクロメートル〜数十マイクロメートルである。
【００５０】
素子電極長さＷは、電極の抵抗値、電子放出特性から数マイクロメートル〜数百マイクロメートルであり、また素子電極２，３の膜厚は、数百オングストローム〜数マイクロメートルが好ましい。
尚、図１に示す構成だけでなく、他に基板１上に導電性薄膜４、素子電極２，３の電極を順に形成させた構成にしてもよい。
【００５１】
導電性薄膜４は良好な電子放出特性を得るために微粒子で構成された微粒子膜が特に好ましく、その膜厚は素子電極２，３へのステップカバレージ、素子電極２，３間の抵抗値及び後述する通電フォーミング条件等によって適宜設定されるが、好ましくは数オングストローム〜数千オングストロームで、特に好ましくは１０〜５００オングストロームである。そのシート抵抗値は１０３ 〜１０７ オーム／□である。
【００５２】
また導電性薄膜４を構成する材料は、Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｂ等の金属、ＰｄＯ，ＳｎＯ２ ，Ｉｎ２ Ｏ３ ，ＰｂＯ，Ｓｂ２ Ｏ３ 等の酸化物、ＨｆＢ２ ，ＺｒＢ２ ，ＬａＢ６ ，ＣｅＢ６ ，ＹＢ４ ，ＧｄＢ４ 等の硼化物、ＴｉＣ，ＺｒＣ，ＨｆＣ，ＴａＣ，ＳｉＣ，ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ，ＺｒＮ，ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ，Ｇｅ等の半導体、カーボン等が挙げられる。
【００５３】
尚、ここで述べる微粒子膜とは複数の微粒子が集合した膜であり、その微細構造として、微粒子が個々に分散配置した状態のみならず、微粒子が互いに隣接、或いは重なり合った状態（島状も含む）の膜を表しており、微粒子の粒径は数オングストローム〜数千オングストロームであり、好ましくは１０〜２００オングストロームである。
【００５４】
電子放出部５は導電性薄膜４の一部に形成された高抵抗の亀裂であり、通電フォーミング等により形成される。また亀裂内には数オングストローム〜数百オングストロームの粒径の導電性微粒子を有することもある。この導電性微粒子は導電性薄膜４を構成する物質の少なくとも一部の元素を含んでいる。
また電子放出部５及びその近傍の導電性薄膜４は炭素及び炭素化合物を有することもある。
【００５５】
図２は、基本的な垂直型表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的断面図である。
図２において図１と同一の部材については同一符号を付与してある。２１は段差形成部である。
【００５６】
基板１、素子電極２及び３、導電性薄膜４、電子放出部５は、前述した平面型表面伝導型電子放出素子と同様の材料で構成することができ、段差形成部２１は絶縁性材料で構成され、段差形成部２１の膜厚が先に述べた平面型表面伝導型電子放出素子の素子電極間隔Ｌに相当する。その間隔は、数百オングストローム〜数十マイクロメートルである。またその間隔は、段差形成部の製法及び素子電極間に印加する電圧により制御することができるが、好ましくは数百オングストローム〜数マイクロメートルである。
【００５７】
導電性薄膜４は、素子電極２及び３と段差形成部２１作成後に形成するため、素子電極２，３の上に積層される。尚、図２において電子放出部５は段差形成部２１に直線状に形成されているように示されているが、作成条件、通電フォーミング条件等に依存し、形状、位置ともこれに限るものではない。
【００５８】
以下、図１及び図３に基づいて電子源基板の作製方法について説明する。尚、図３において図１と同一の部材については同一符号を付与してある。
（１）基板を洗剤、純水及び有機溶剤により十分に洗浄後、真空蒸着法、スパッタ法等により素子電極材料を堆積する。その後、フォトリソグラフィー技術により該基板上に素子電極２，３を形成する（図３（ａ）参照）。
【００５９】
（２）素子電極２，３を設けた基板１に、有機金属溶液を塗布して放置することにより有機金属薄膜を形成する。ここでいう有機金属溶液とは前述の導電性膜４を形成する金属を主元素とする有機金属化合物の溶液である。
その後、有機金属薄膜を加熱焼成処理し、リフトオフ、エッチング等によりパターニングし、導電性薄膜４を形成する（図３（ｂ）参照）。
尚、ここでは有機金属溶液の塗布法により説明したが、これに限るものでなく真空蒸着法、スパッタ法、化学的気相堆積法、分散塗布法、ディッピング法、スピンナー法等によって形成される場合もある。
【００６０】
（３）続いて通電フォーミングと呼ばれる通電処理を行う。通電フォーミングは素子電極２，３間に不図示の電源より通電を行い、導電性薄膜を局所的に破壊、変形もしくは変質せしめ、構造を変化させた部位を形成させるものである。この局所的に構造変化させた部位を電子放出部とよぶ（図３（ｃ）参照）。
【００６１】
通電フォーミングの電圧波形の例を図４に示す。
電圧波形は、特にパルス波形が好ましく、パルス波高値が一定の電圧パルスを連続的に印加する場合（図４（ａ）参照）、及びパルス波高値を増加させながら電圧パルスを印加する場合（図４（ｂ）参照）とがある。
【００６２】
先ずパルス波高値をが一定電圧とした場合（図４（ａ）参照）について説明する。
図４（ａ）におけるＴ１及びＴ２は電圧波形のパルス幅とパルス間隔であり、Ｔ１を１マイクロ秒〜１０ミリ秒、Ｔ２を１０マイクロ秒〜１００ミリ秒とし、三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は表面伝導型電子放出素子の形態に応じて適宜選択し、適当な真空度、例えば、１０−５ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気下で、数秒〜数十分間印加する。尚、素子の電極間に印加する波形は三角波に限定することはなく、矩形波等所望の波形を用いてもよい。
【００６３】
図４（ｂ）におけるＴ１及びＴ２は、図４（ａ）と同じであり、三角波の波高値（通電フォーミング時のピーク電圧）は、例えば０．１Ｖステップ程度づつ増加させ適当な真空雰囲気下で印加する。
【００６４】
尚、この場合の通電フォーミング処理はパルス間隔Ｔ２中に、導電性薄膜４を局所的に破壊、変形しない程度の電圧、例えば０．１Ｖ程度の電圧で、素子電流を測定し、抵抗値を求め、例えば、１Ｍオーム以上の抵抗を示したときに通電フォーミング終了とする。
【００６５】
（４）次に通電フォーミングが終了した素子に活性化工程と称する処理を施すことが望ましい。
活性化工程とは、例えば、１０−４〜１０−５ｔｏｒｒ程度の真空度にて通電フォーミング同様、パルス波高値が一定の電圧パルスを繰り返し印加する処理のことであり、真空中に存在する有機物質に起因する炭素及び炭素化合物を導電薄膜上に堆積させ素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅを著しく変化させる処理である。
活性化工程は素子電流Ｉｆと放出電流Ｉｅを測定しながら、例えば、放出電流Ｉｅが飽和した時点で終了する。また印加する電圧パルスは動作駆動電圧で行うことが好ましい。
【００６６】
尚、ここでは炭素或いは炭素化合物とは、グラファイト（単（多）結晶双方を指す）非晶質カーボン（非晶質カーボン及び多結晶グラファイトとの混合物を指す）であり、その膜厚は５００オングストローム以下が好ましく、より好ましくは３００オングストローム以下である。
【００６７】
（５）このようにして作成した電子放出素子をフォーミング工程、活性化工程における真空度よりも高い真空度の雰囲気下にて動作駆動させるのがよい。
また、更に高い真空度の雰囲気下にて８０〜１５０℃の加熱後に動作駆動させることが望ましい。
【００６８】
尚、フォーミング工程、活性化処理した真空度より高い真空度とは、例えば、１０−６以上の真空度であり、新たに炭素或いは炭素化合物が導電薄膜上に殆ど堆積しない真空度である。このように処理することによって素子電流Ｉｆ、放出電流Ｉｅを安定化させることが可能になる。
【００６９】
表面伝導型電子放出素子の基本特性について図５及び図６を参照しながら説明する。
【００７０】
図５は、真空処理装置の一例を示す模式図であり、この真空処理装置は測定評価装置としての機能をも兼ね備えている。図５においても、図２に示した部位と同じ部位には図２に付した符号と同一の符号を付している。図５において、５５は真空容器であり、５６は排気ポンプである。真空容器５５内には電子放出素子が配されている。即ち、１は電子放出素子を構成する基体であり、２及び３は素子電極、４は導電性薄膜、５は電子放出部である。５１は、電子放出素子に素子電圧Ｖｆを印加するための電源、５０は素子電極２，３間の導電性薄膜４を流れる素子電流Ｉｆを測定するための電流計、５４は素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉｅを捕捉するためのアノード電極である。５３はアノード電極５４に電圧を印加するための高圧電源、５２は素子の電子放出部５より放出される放出電流Ｉｅを測定するための電流計である。一例として、アノード電極の電圧を１〜１０ｋｖの範囲とし、アノード電極と電子放出素子との距離Ｈを、２〜８ｍｍの範囲として測定を行うことができる。
【００７１】
真空容器５５内には、不図示の真空計等の真空雰囲気下での測定に必要な機器が設けられていて、所望の真空雰囲気下での測定評価を行えるようになっている。排気ポンプ５６は、ターボホンプ、ロータリーポンプからなる通常の高真空装置系と更に、イオンポンプ等からなる超高真空装置系とにより構成されている。ここに示した電子源基板を配した真空処理装置の全体は、不図示のヒーターにより２００℃まで加熱できる。従って、この真空処理装置を用いると、前述の通電フォーミング以降の工程も行うことができる。
【００７２】
図６は、図５に示した真空処理装置を用いて測定された放出電流Ｉｅ、素子電流Ｉｆと素子電圧Ｖｆの関係を模式的に示した図である。図６においては、放出電流Ｉｅが素子電流Ｉｆに比べて著しく小さいので、任意単位で示している。
【００７３】
図６からも明らかなように、表面伝導型電子放出素子は、放出電流Ｉｅに関して対する三つの特徴的性質を有する。
【００７４】
即ち、（ｉ）本素子はある電圧（しきい値電圧と呼ぶ、図６中のＶｔｈ）以上の素子電圧を印加すると急激に放出電流Ｉｅが増加し、一方しきい値電圧Ｖｔｈ以下では放出電流Ｉｅが殆ど検出されない。つまり、放出電流Ｉｅに対する明確なしきい値電圧Ｖｔｈを持った非線形素子である。
【００７５】
（ｉｉ）放出電流Ｉｅが素子電圧Ｖｆに単調増加依存するため、放出電流Ｉｅは素子電圧Ｖｆで制御できる。
【００７６】
（ｉｉｉ ）アノード電極５４に捕捉される放出電荷は、素子電圧Ｖｆを印加する時間に依存する。つまり、アノード電極５４に捕捉される電荷量は、素子電圧Ｖｆを印加する時間により制御できる。
【００７７】
以上の説明より理解されるように、表面伝導型電子放出素子は、入力信号に応じて、電子放出特性を容易に制御できることになる。この性質を利用すると複数の電子放出素子を配して構成した電子源、画像形成装置等、多方面への応用が可能となる。
【００７８】
次に本発明の画像形成装置について述べる。
画像形成装置に用いられる電子源基板は複数の表面伝導型電子放出素子を基板上に配列することにより形成される。
【００７９】
表面伝導型電子放出素子の配列の方式には表面伝導型電子放出素子を並列に配置し、個々の素子の両端を配線で接続する梯子型配置（以下、梯子型電子源基板と称する）や、表面伝導型電子放出素子の一対の素子電極にそれぞれＸ方向配線、Ｙ方向配線を接続した単純マトリクス配置（以下、マトリクス型配置電子源基板と称する）が挙げられる。
尚、梯子型配置電子源基板を有する画像形成装置には、電子放出素子からの電子の飛翔を制御する電極である制御電極（グリッド電極）を必要とする。
【００８０】
以下この原理に基づいて構成した電子源の構成について、図７を用いて説明する。７１は電子源基板、７２はＸ線方向配線、７３はＹ線方向配線、７４は表面伝導型電子放出素子、７５は結線である。尚、表面伝導型電子放出素子７４は前述した平面型或いは垂直型の何れであってもよい。
【００８１】
同図において電子源基板７１に用いる基板は前述したガラス基板等であり、用途に応じて形状が適宜設定される。
ｍ本のＸ方向配線７２は、ＤＸ１、ＤＸ２、〜ＤＸｍからなり、Ｙ方向配線７３は、ＤＹ１、ＤＹ２、〜ＤＹｎ本の配線よりなる。
【００８２】
また、多数の表面伝導型素子にほぼ均等な電圧が供給されるように、材料、膜厚、配線幅が適宜設定される。これらｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３間は、不図示の層間絶縁層により電気的に分離されてマトリクス配線を構成する。（ｍ，ｎは共に正の整数）。
【００８３】
不図示の層間絶縁膜はＸ方向配線７２を形成した基板７１の全面或いは一部に所望の領域に形成される。Ｘ方向配線７２とＹ方向配線７３はそれぞれ外部端子として引き出される。
【００８４】
更に表面伝導型放出素子７４の素子電極（不図示）がｍ本のＸ方向配線７２とｎ本のＹ方向配線７３と結線７５によって電気的に接続されている。
また表面伝導型放出素子は、基板或いは不図示の層間絶縁層上の何れに形成してもよい。
【００８５】
また詳しく後述するが、前記Ｘ方向配線７２には、Ｘ方向に配列する表面伝導型放出素子７４の行を入力信号に応じて走査するための走査信号を印加するための不図示の走査信号発生手段と電気的に接続されている。
【００８６】
一方、Ｙ方向配線７３には、Ｙ方向に配列する表面伝導型放出素子７４の列の各列を入力信号に応じて、変調するための変調信号を印加するための変調信号発生を印加するための不図示の変調信号発生手段と電気的に接続されている。
【００８７】
更に表面伝導型放出素子の各素子に印加される駆動電圧は当該素子に印加される走査信号と変調信号の差電圧として供給されるものである。
上記構成において、単純なマトリクス配線だけで個別の素子を選択して独立に駆動可能になる。
【００８８】
次に以上のようにして作成した単純マトリクス配置の電子源を用いた画像形成装置について、図８〜図１０を用いて説明する。
図８は画像形成装置の基本構成図であり、図９は蛍光膜、図１０はＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示をするための駆動回路のブロック図を示し、その駆動回路を含む画像形成装置を表す。
【００８９】
図８において７１は電子放出素子を基板上に作製した電子源基板、８６は青板ガラス基板８３の内面に蛍光膜８４とメタルバック（電子加速電極）８５が形成されたフェースプレート、８２は支持枠、８９は薄い青板ガラス基板にＳｎＯ２ 等の導電膜を形成した導電性スペーサであり、これら部材が封着され外囲器８８が作製される。この際、電子源基板７１及びフェースプレート８６と支持枠８２の固着には、通常の絶縁性フリットを用い、電子源基板の電子源（配線）及びフェースプレートの電子加速電極と導電性スペーサ８９の固着には本発明の導電性フリット８０を用いる。
【００９０】
図８において７４は図１における電子放出部に相当する。７２，７３は表面伝導型電子放出素子の一対の素子電極と接続されたＸ方向配線及びＹ方向配線である。
【００９１】
図９において９２は蛍光体である。蛍光体９２はモノクロームの場合は蛍光体のみからなるが、カラーの蛍光膜の場合は蛍光体の配列によりブラックストライプ或いはブラックマトリクス等と呼ばれる黒色導電材９１と蛍光体９２とで構成される。
ブラックストライプ、ブラックマトリクスが設けられる目的は、カラー表示の場合、必要となる三原色蛍光体の各蛍光体９２間の塗り分け部を黒くすることにより混色等を目立たなくすることと、蛍光膜８４における外光反射によるコントラストの低下を抑制することである。
ブラックストライプの材料としては、通常よく用いられている黒鉛を主成分とする材料だけでなく、導電性があり、光の透過及び反射が少ない材料であればこれに限るものではない。
ガラス基板９３に蛍光体を塗布する方法としては、モノクローム、カラーによらず沈澱法や印刷法が用いられる。
【００９２】
また蛍光膜８４（図８参照）の内面側には通常、メタルバック８５（図８同）が設けられる。
メタルバック８５の目的は、蛍光体の発光のうち内面側への光をフェースプレート８６側へ鏡面反射することにより輝度を向上すること、電子ビーム加速電圧を印加するための電極として作用すること、外囲器８８内で発生した負イオンの衝突によるダメージからの蛍光体の保護等である。メタルバックは蛍光膜作製後、蛍光膜の内面側表面の平滑化処理（通常、フィルミングと称される）を行い、その後Ａｌを真空蒸着等で堆積することにより作製することができる。
フェースプレート８６には、更に蛍光膜８４の導電性を高めるため、蛍光膜８４の外面側に透明電極（不図示）を設けてもよい。
【００９３】
外囲器８８は不図示の排気管を通じ、１０−７ｔｏｒｒ程度の真空度にされ、封止がおこなわれる。また外囲器８８の封止後の真空度を維持するためにゲッター処理を行う場合もある。
これは外囲器８８の封止を行う直前或いは封止後に抵抗加熱或いは高周波加熱等の加熱法により、外囲器８８内の所定の位置（不図示）に配置されたゲッターを加熱し、蒸着膜を形成する処理である。
ゲッターは通常、Ｂａ等が主成分であり、該蒸着膜の吸着作用により、例えば、１０−５〜１０−７ｔｏｒｒの真空度を維持するものである。尚、表面伝導型電位放出素子のフォーミング以降の工程は適宜設定される。
【００９４】
次に、単純マトリクス配置型基板を有する電子源を用いて構成した画像形成装置を、ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に基づきテレビジョン表示を行うための駆動回路の概略構成を図１０のブロック図を用いて説明する。
１０１は前記表示パネルであり、また１０２は走査回路、１０３は制御回路、１０４はシフトレジスタ、１０５はラインメモリ、１０６は同期信号分離回路、１０７は変調信号発生器、Ｖｘ及びＶａは直流電圧源である。
【００９５】
以下、各部の機能を説明するが、先ず表示パネル１０１は端子Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ及びＤｏｙ１〜Ｄｏｙｎ及び高圧端子Ｈｖを介して外部の電気回路と接続している。このうち端子Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍには前記表示パネル内に設けられている電子源、即ちＭ行Ｎ列の行列状にマトリクス配線された表面伝導型電子放出素子群を一行（Ｎ素子）ずつ順次駆動してゆくための走査信号が印加される。
【００９６】
一方、端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎには前記走査信号により選択された一行の表面伝導型電子放出素子の各素子の出力電子ビームを制御するための変調信号が印加される。また高圧電子Ｈｖには直流電圧源Ｖａより、例えば１０ｋＶの直流電圧が供給されるが、これは表面伝導型電子放出素子より出力される電子ビームに蛍光体を励起するのに十分なエネルギーを付与するための加速電圧である。
【００９７】
次に走査回路１０２について説明する。同回路は内部にＭ個のスイッチング素子を備えるもの（図中、Ｓｌ〜Ｓｍで模式的に示される）で、各スイッチング素子は直流電圧源Ｖｘの出力電圧もしくは０［Ｖ］（グランドレベル）の何れか一方を選択し、表示パネル１０１の端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍと電気的に接続するものである。
Ｓｌ〜Ｓｍの各スイッチング素子は、制御回路１０３が出力する制御信号Ｔｓｃａｎに基づいて動作するものだが、実際には例えばＦＥＴのようなスイッチング素子を組み合わせることにより構成することが可能である。
【００９８】
尚、前記直流電圧源Ｖｘは、前記表面伝導型電子放出素子の特性（電子放出しきい値電圧）に基づき走査されていない素子に印加される駆動電圧が、電子放出しきい値電圧以下となるような一定電圧を出力するよう設定されている。
【００９９】
また制御回路１０３は、外部より入力する画像信号に基づいて適切な表示が行なわれるように各部の動作を整合させる働きをもつものである。次に説明する同期信号分離回路１０６より送られる同期信号Ｔｓｙｎｃに基づいて各部に対してＴｓｃａｎ、Ｔｓｆｔ及びＴｍｒｙの各制御信号を発生する。
【０１００】
同期信号分離回路１０６は、外部から入力されるＮＴＳＣ方式のテレビ信号から同期信号成分と輝度信号成分とを分離するための回路で、周波数分離（フィルター）回路を用いれば構成できるものである。
同期信号分離回路１０６により分離された同期信号はよく知られるように垂直同期信号と水平同期信号より成るが、ここでは説明の便宜上Ｔｓｙｎｃ信号として図示した。
一方、前記テレビ信号から分離された画像の輝度信号成分を便宜上ＤＡＴＡ信号と表すが同信号はシフトレジスタ１０４に入力される。
【０１０１】
シフトレジスタ１０４は時系列的にシリアルに入力される前記ＤＡＴＡ信号を画像の１ライン毎にシリアル／パラレル変換するためのもので、前記制御回路１０３より送られる制御信号Ｔｓｆｔに基づいて動作する。（即ち制御信号Ｔｓｆｔは、シフトレジスタ１０４のシフトクロックであると言い換えてもよい。）
シリアル／パラレル変換された画像１ライン分（電子放出素子Ｎ素子分の駆動データに相当する）のデータはＩｄ１〜ＩｄｎのＮ個の並列信号として前記シフトレジスタ１０４より出力される。
【０１０２】
ラインメモリ１０５は、画像１ライン分のデータを必要時間の間だけ記憶するための記憶装置であり、制御回路１０３より送られる制御信号Ｔｍｒｙに従って適宜Ｉｄ１〜Ｉｄｎの内容を記憶する。記憶された内容はＩｄ１〜Ｉｄｎとして出力され変調信号発生器１０７に入力される。
【０１０３】
変調信号発生器１０７は、前記画像データＩｄ１〜Ｉｄｎの各々に応じて表面伝導型電子放出素子の各々を適切に駆動変調するための信号源で、その出力信号は、端子Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じて表示パネル１０１内の表面伝導型電子放出素子に印加される。
【０１０４】
前述したように本発明に関わる電子放出素子は、放出電流Ｉｅに対して以下の基本特性を有している。即ち前述したように電子放出には明確なしきい値電圧Ｖｔｈがあり、該Ｖｔｈ以上の電圧を印加されたときにのみ電子放出が生じる（図６参照）。
【０１０５】
また電子放出しきい値以上の電圧に対しては、素子への印加電圧の変化に応じて放出電流も変化してゆく。尚、電子放出素子の材料や構成、製造方法を変えることにより、電子放出しきい値電圧Ｖｔｈの値や印加電圧に対する放出電流の変化の度合いが変わる場合もあるが、何れにしても以下のようなことが云える。
【０１０６】
即ち、本素子にパルス状の電圧を印加する場合、例えば電子放出しきい値以下の電圧を印加しても電子放出は生じないが、電子放出しきい値以上の電圧を印加する場合には電子ビームが出力される。
その際、第１にはパルスの波高値Ｖｍを変化させることにより出力ビームの強度を制御することが可能である。
第２には、パルスの幅Ｐｗを変化させることにより出力される電子ビームの電荷の総量を制御することが可能である。
【０１０７】
従って、入力信号に応じて電子放出素子を変調する方式としては、電圧変調方式、パルス幅変調方式等が挙げられ、電圧変調方式を実施するには変調信号発生器１０７としては、一定の長さの電圧パルスを発生するが入力されるデータに応じて適宜パルスの波高値を変調するような電圧変調方式の回路を用いる。
【０１０８】
また、パルス幅変調方式を実施するには変調信号発生器１０７としては、一定の波高値の電圧パルスを発生するが、入力されるデータに応じて適宜電圧パルスの幅を変調するようなパルス幅変調方式の回路を用いるものである。
【０１０９】
以上説明した一連の動作により、本発明の画像表示装置は、表示パネル１０１を用いてテレビジョンの表示を行ない得る。
尚、上記説明では特に記載はないが、シフトレジスタ１０４やラインメモリ１０５は、デジタル信号式のものでもアナログ信号式のものでも差し支えなく、要は画像信号のシリアル／パラレル変換や記憶が所定の速度で行なわれればよい。
【０１１０】
デジタル信号式を用いる場合には、同期信号分離回路１０６の出力信号ＤＡＴＡをデジタル信号化する必要があるが、これは１０６の出力部にＡ／Ｄ変換器を備えれば可能である。また、これと関連してラインンメモリ１０５の出力信号がデジタル信号かアナログ信号かにより、変調信号発生器１０７に用いられる回路が若干異なったものとなる。
【０１１１】
先ずデジタル信号の場合について述べる。電圧変調方式においては変調信号発生器１０７には、例えばよく知られるＤ／Ａ変換回路を用い、必要に応じて増幅回路等を付け加えればよい。
【０１１２】
またパルス幅変調方式の場合、変調信号発生器１０７は、例えば高速の発振器の出力する波数を計数する計数器（カウンタ）及び計数器の出力値と前記メモリの出力値を比較する比較器（コンパレータ）を組み合せた回路を用いることにより構成できる。必要に応じて比較器の出力するパルス幅変調された変調信号を表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。
【０１１３】
次にアナログ信号の場合について述べる。電圧変調方式においては変調信号発生器１０７には、例えばよく知られているオペアンプ等を用いた増幅回路を用いればよく、必要に応じてレベルシフト回路等を付け加えてもよい。またパルス幅変調方式の場合に、例えばよく知られた電圧制御型発振回路（ＶＣＯ）を用いればよく、必要に応じて表面伝導型電子放出素子の駆動電圧にまで電圧増幅するための増幅器を付け加えてもよい。
【０１１４】
以上のように完成した画像表示装置において、こうして各電子放出素子には、容器外端子Ｄｏｘ１〜Ｄｏｘｍ、Ｄｏｙ１〜Ｄｏｙｎを通じ、電圧を印加することにより、電子放出させ、高圧端子Ｈｖを通じ、メタルバック８５、或いは透明電極（不図示）に高圧を印加し、電子ビームを加速し、蛍光膜８４に衝突させ、励起・発光させることにより画像表示することができる。
【０１１５】
以上述べた構成は、表示等に用いられる好適な画像形成装置を製作する上で必要な概略構成であり、例えば各部材の材料等、詳細な部分は上述内容に限られるものではなく、画像形成装置の用途に適するように適宜選択する。
また、入力信号例として、ＮＴＳＣ方式を挙げたが、これに限るものでなく、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方式等の諸方式でもよく、また、これよりも、多数の走査線から成るＴＶ信号（例えば、ＭＵＳＥ方式をはじめとする高品位ＴＶ）方式でもよい。
【０１１６】
次に、前述の梯子型配置電子源基板及びそれを用いる画像表示装置について図１１及び図１２により説明する。
図１１において、１１０は電子放出基板、１１１は電子放出素子、１１２のＤｘ１〜Ｄｘ１０は前記電子放出素子に接続する共通配線である。電子放出素子１１１は、基板１１０上に、Ｘ方向に並列に複数個配置される。（これを素子行と称する）。この素子行を複数個基板上に配置し、梯子型電子源基板とする。
各素子行の共通配線間に適宜駆動電圧を印加することにより、各素子行を独立に駆動することが可能になる。即ち、電子ビームを放出させる素子行には電子放出しきい値以上の電圧を、電子ビームを放出させない素子行には電子放出しきい値以下の電圧を印加すればよい。また、各素子行間の共通配線Ｄｘ２〜Ｄｘ９を、例えばＤｘ２、Ｄｘ３を同一配線とするようにしてもよい。
【０１１７】
図１２は、梯子型配置の電子源を備えた画像形成装置の構造を示すための概略構成図である。１２０はグリッド電極、１２１は電子が通過するための空孔、１２２は、Ｄｏｘ１，Ｄｏｘ２，〜Ｄｏｘｍよりなる容器外端子、１２３はグリッド電極１２０と接続されたＧ１，Ｇ２，〜Ｇｎからなる容器外端子、１２４は前述のように各素子行間の共通配線を同一配線とした電子源基板である。尚、図８及び図１１と同一の符号は同一の部材を示す。
前述の単純マトリクス配置の画像形成装置（図８参照）との違いは、電子源基板１１０とフェースプレート８６の間にグリッド電極１２０を備えていることである。
【０１１８】
基板１１０とフェースプレート８６の中間には、グリッド電極１２０が設けられている。グリッド電極１２０は、表面伝導型放出素子から放出された電子ビームを変調することができるもので、梯子型配置の素子行と直交して設けられたストライプ状の電極に電子ビームを通過させるため、各素子に対応して１個ずつ円形の開口１２１が設けられている。
グリッドの形状や設置位置は必ずしも図１２に示すようなものでなくともよく、開口としてメッシュ状に多数の通過口を設けることもあり、また例えば表面伝導型放出素子の周囲や近傍に設けなくてもよい。
容器外端子１２２及びグリッド容器外端子１２３は、不図示の制御回路と電気的に接続されている。
【０１１９】
本発明の画像形成装置においては、素子行を１列ずつ順次駆動（走査）していくのと同期してグリッド電極列に画像１ライン分の変調信号を同時に印加することにより、各電子ビームの蛍光体への照射を制御し、画像を１ラインずつ表示することができる。
【０１２０】
また本発明によれば、テレビジョン放送の表示装置のみならずテレビ会議システム、コンピューター等の表示装置に適した画像形成装置を提供することができる。更には、感光性ドラム等で構成された光プリンターとしての画像形成装置としても用いることもできる。
また、電子放電素子として表面伝導型電子放出素子ばかりでなく、ＭＩＭ型電子放出素子、電界放出型電子放出素子等の冷陰極電子源にも適用可能であり、更には熱電子源による画像表示装置にも適用することができる。
【０１２１】
【実施例】
以下、実施例に基いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明がこれらによって何ら限定されるものではない。
【０１２２】
［実施例１］
導電性フィラーとして、表面にＡｕメッキを行ったソーダライムガラス球を用いた導電性フリットについて説明する。
の１例を示す。
導電性フィラーの基材には、ソーダライムガラス球であって、平均粒径が１５μｍであり、且つ粒度分布の良好なものを用いた。このソーダライムガラス球の表面にメッキ法により、下地にＮｉ膜を０．１μｍ、その上にＡｕ膜を０．０２μｍ形成することにより、導電性フィラーを作製した。
この導電性フィラーをフィラーの入っていないフリットガラス粉末に対して４０重量％配合することにより、導電性フリット粉末を作製した。
【０１２３】
このようにして作製された導電性フリット粉末は、塗布時の作業性を良くするために、アクリル系樹脂のバインダー（粘結材）をテルピネオールの溶剤に溶かしたビークルに導電性フリット粉末を配合することにより、導電性フリットペーストを作製した。
【０１２４】
この導電性フリットペーストを、ディスペンサーを用いて、青板（ソーダライム）ガラス上に塗布した後、電気炉を用いて空気中で最高温度４００〜４５０℃にて焼成を行った。
【０１２５】
このようにして作製された導電性フリット焼成体には、青板（ソーダライム）ガラスとの固定強度は十分であり、且つ体積固有抵抗値も１ｍΩｃｍで、電気的接続には十分な値であった。
【０１２６】
［実施例２］
導電性フィラーとして、表面にＡｇメッキを施したシリカ（ＳｉＯ２ ）球を用いた導電性フリットについて説明する。
導電性フィラーの基材には、シリカ球であって、平均粒径が１０μｍであり、且つ粒度分布の良好なものを用いた。このシリカ球表面にメッキ法により、下地にＮｉ膜を０．１μｍ、その上にＡｇ膜を０．０３μｍ形成することにより、導電性フィラーを作製した。
この導電性フィラーをフィラーの入っていないフリットガラス粉末に対して３０重量％配合することにより、導電性フリット粉末を作製した。
【０１２７】
このようにして作製された導電性フリット粉末は、塗布時の作業性を良くするために、アクリル系樹脂のバインダー（粘結材）をテルピネオールの溶剤に溶かしたビークルに導電性フリット粉末を配合することにより、導電性フリットペーストを作製した。
この導電性フリットペーストを、実施例１と同様に焼成を行った。
【０１２８】
このようにして作製された導電性フリット焼成体には、青板（ソーダライム）ガラスとの固定強度は十分であり、且つ体積固有抵抗値も数十ｍΩｃｍで、電気的接続には十分な値であった。
【０１２９】
［実施例３］
本発明の導電性フリットをマトリクス型配置電子源基板とフェースプレートとの組み立てに用いて構成した画像表示装置について説明する。
【０１３０】
図８は本例の画像表示装置の一部を破断した斜視図であり、図１４は図８に示した画像表示装置の要部断面図（Ａ−Ａ′断面の一部）である。図１４において、４は平板状の青板ガラス４Ａの表面に半導電性薄膜４Ｂを形成した導電性スペーサ、３は導電性フリット、１はＸ方向配線２等から成る電子源基板（青板ガラス）、１０は青板ガラス基板１、蛍光膜８及びメタルバック９から成るフェースプレート、６は支持枠である。
【０１３１】
導電性スペーサの固定及び電気的接続は、実施例１に示した導電性フリットぺーストをディスペンサーを用いて、塗布、仮焼成後、封着により行った。また支持枠６は通常の絶縁性フリットを用いて、同時に封着した。
このようにして作成された画像表示装置は、導電性スペーサの固定強度及び電気的接続は十分であった。
従って、電気的接続が不十分な場合に、スペーサが帯電してしまい、電場が変化し、電子軌道のずれが生じて蛍光体の発光位置や発光形状に変化を来すという恐れや、固定強度が不十分な場合に生ずる耐大気圧支持ができなくなるといった恐れを解消することができた。
【０１３２】
［実施例４］
梯子型電子源基板を用いた画像表示装置について説明する。
導電性スペーサには、表面に半導体薄膜を形成した円柱形状のソーダライムガラスを用い、また導電性スペーサの固定及び電気的接続には、実施例２に示した導電性フリットペーストを用いて、実施例３と同様にして作成された画像表示装置は、導電性スペーサの固定強度及び電気的接続は十分であり、実施例３と同様な効果が得られた。
【０１３３】
［実施例５］
低融点ガラス粉末に導電性フィラーを表１示すような重量百分率の割合で混合し、青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度と体積固有抵抗を測定した。結果を表１に示す。ここで、接着強度は、引張試験機（オリエンテック社製）を用いて剪断剥離法により、また体積固有抵抗は、高抵抗測定機を用いて薄膜法により求めた。
【０１３４】
ここで使用した低融点ガラスは、日本電気硝子社製ＬＳ０２００である。導電性フィラーの基材はシリカ球（ＳｉＯ２ ）で、平均粒径が４２μｍ、最大粒径が６０μｍであり、且つ粒度分布の良好なものである。そしてこのシリカ球の表面に無電解メッキ法により、下地にＮｉ膜を０．１μｍ、その上にＡｕ膜を０．０３μｍ形成させ、導電性フィラーとして用いた。そして混合した導電性ガラス粉末を、４００〜４５０℃の温度で焼成した後評価した。表１より、接着強度と体積固有抵抗の両方を満足する導電性フィラーの好ましい含有率の範囲は３〜９５％の範囲であり、より好ましくは１０〜６０％の範囲、最適には１０〜２５％の範囲出あることが理解される。
【０１３５】
［実施例６］
導電性フィラーの基材は、シリカ球であって、平均粒径が２３μｍ、最大粒径４８μｍであり、且つ粒度分布の良好なものを用いた。そしてこのシリカ球の表面に無電解メッキ法により、下地にＮｉ膜を０．１μｍ、その上にＡｕ膜を０．０２μｍ形成することにより、導電性フィラーを作製した。
【０１３６】
この導電性フィラーを低融点ガラス粉末（日本電気硝子社製ＬＳ３０００（ＰｂＯ、Ｂ２ Ｏ３ 、ＴｉＯ２ が主成分）非結晶性）に対して、重量百分率で２７％を含有させ、また、熱膨張係数を合わせるため、低膨張セラミックスフィラー（ジルコン）を重量百分率で１０％配合することにより、導電性フリット粉末を作製した。
【０１３７】
このようにして作製された導電性フリット粉末は、塗布時の作業性を向上させるために、アクリル系樹脂のバインダー（粘結材）を、テルピネオールの溶剤に重量百分率で１０％溶かしたビークルに１：１２の重量割合で導電性フリット粉末を配合することにより、導電性フリットペーストを作製した。
【０１３８】
そしてこの導電性フリットペーストを、ディスペンサーを用いて、青板（ソーダライム）ガラス上に塗布した後、乾燥させ、ビークルを除去するため空気中で３５０〜３８０℃の温度で仮焼成を行い、さらに空気中で４００〜４５０℃の温度で本焼成を行った。
【０１３９】
このようにして作製された導電性フリット焼成体には、青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度があり、且つ体積固有抵抗値は３０ｍΩｃｍで優れたものであった。
【０１４０】
［実施例７］
導電性フィラーの基材は、ソーダライムガラス球であって、平均粒径が１８μｍ、最大粒径３２μｍであり、且つ粒度分布の良好なものを用いた。そしてこのソーダライムガラス球の表面にメッキ法により、下地にＮｉ膜を０．１μｍ、その上にＡｇ膜を０．０３μｍ形成することにより、導電性フィラーを作製した。次いでこの導電性フィラーを低融点ガラス粉末（日本電気硝子社製ＬＳ６５００（ＰｂＯ、Ｂ２ Ｏ３ 、ＺｎＯが主成分）、結晶性）に対して、重量百分率で３８％含有させることにより、導電性フリット粉末を作製した。
【０１４１】
このようにして作製された導電性フリット粉末は、塗布時の作業性を向上させるために、アクリル系樹脂のバインダー（粘結材）を、テルピネオールの溶剤に重量百分率で１０％溶かしたビークルに１：１２の重量割合で導電性フリット粉末を配合することにより、導電性フリット粉末を作製した。
【０１４２】
次いでこの導電性フリットペーストを、ディスペンサーを用いて、青板（ソーダライム）ガラス上に塗布した後、乾燥させ、ビークルを除去するため空気中で３５０〜３８０℃の温度で仮焼成を行い、さらに空気中で４３０〜４８０℃の温度で本焼成を行った。
【０１４３】
このようにして作製された導電性フリット焼成体には、青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度があり、且つ体積固有抵抗値は１ｍΩｃｍで優れたものであった。
【０１４４】
［実施例８］
導電性フィラーの基材は、ソーダライムガラス球であって、平均粒径が１２μｍ、最大粒径３２μｍであり、且つ粒度分布の良好なものを用いた。そしてこのソーダライムガラス球の表面にメッキ法により、下地にＮｉ膜を０．１５μｍ、その上にＡｕ膜０．０５μｍ形成することにより、導電性フィラーを製作した。この導電性フィラーを低融点ガラス粉末（日本電気硝子社製ＬＳ３０００（ＰｂＯ、Ｂ２ Ｏ３ 、ＴｉＯ２ が主成分）非結晶性）に対して、重量百分率で５２％を含有させ、また、熱膨張係数を合わせるため、低膨張セラミックスフィラー（ジルコン）を重量百分率で６％配合することにより、導電性フリット粉末を作製した。
【０１４５】
このようにして作製された導電性フリット粉末は、塗布時の作業性を向上させるために、アクリル系樹脂のバインダー（粘結材）を、テルピネオールの溶剤に重量百分率で１０％溶かしたビークルに１：１２の重量割合で導電性フリット粉末を配合することにより、導電性フリットペーストを作製した。
【０１４６】
次いでこの導電性フリットペーストを、ディスペンサーを用いて、青板（ソーダライム）ガラス上に塗布した後、乾燥させ、ビークルを除去するため空気中で３５０〜３８０℃の温度で仮焼成を行い、さらに空気中で４００〜４５０℃の温度で本焼成を行った。
【０１４７】
このようにして作製された導電性フリット焼成体には、青板（ソーダライム）ガラスとの接着強度があり、且つ体積固有抵抗値は０．５ｍΩｃｍで優れたものであった。
【０１４８】
［実施例９］
本発明の実施例５〜８に示した導電性フリットを画像表示装置に用いた例を示す。
【０１４９】
図１５（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図８に示される本例の画像表示装置のＡ−Ａ’断面の一部及びＢ−Ｂ’断面の一部である。
【０１５０】
図１５（ａ）及び（ｂ）において、１００は平板上の青板（ソーダライム）ガラスの表面に半導電性膜１００Ａを形成した導電性スペーサ、３０３は導電性スペーサ接着部材である幅３２０μｍの導電性フリット、３１０は電子源が形成された青板（ソーダライム）ガラス基板３０１、Ｘ方向配線３０２等から成る電子源基板、３０９は青板ガラス基板３０８、蛍光膜３０７、メタルバック３０６から成るフェースプレートである。
導電性フリットペーストをディスペンサーを用いて、メタルバック３０６及びＸ方向配線３０２上に塗布した後仮焼成し、はじめにスペーサ１００をメタルバック３０６に位置合わせをして、一方の当接面を押しつけて、焼成することにより電気的接続及び機械的固定を行った後、同様に、Ｘ方向配線３０２に位置合わせをして他方の当接面を押しつけて、焼成することにより電気的接続及び機械的固定を行うことにより画像表示装置を完成させた。
【０１５１】
このようにして作製された画像表示装置は導電性スペーサの機械的固定強度がとれ、また、電気的接続は良好であった。
従って、電気的接続が不十分な場合の、スペーサが帯電してしまい電場が変化し、電子軌道のずれが生じて、蛍光体の発光位置や発光形状に変化をきたすという恐れや、固定強度が不十分になる結果としての、耐大気圧支持ができなくなるという恐れを解消することができた。
【０１５２】
［実施例１０］
図１６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図８に示される本例の画像表示装置のＡ−Ａ’断面の一部及びＢ−Ｂ’断面の一部である。また、図１６（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ’断面でフリット形状を示したものである。
【０１５３】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、１００は平板上の青板（ソーダライム）ガラスの表面に半導電性膜１００Ａを形成した導電性スペーサ、４０３は導電性スペーサ接着部材で４０３ａは実施例５〜８に示した幅２５０μｍの導電性フリットペースト、４０３ｂは幅２５０μｍの結晶化フリットガラス、４１０は電子源が形成された青板（ソーダライム）ガラス基板４０１、Ｘ方向配線４０２等から成る電子源基板、４０９は青板ガラス基板４０８、蛍光膜４０７、メタルバック４０６から成るフェースプレートである。
【０１５４】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、メタルバック４０６上及びＸ方向配線４０２上に導電性フリットペーストを、スペーサ１００が配置される中央位置付近位置に、結晶性フリットガラス（日本電気硝子社製Ｌ７１０７）４０３ｂを、４０３ａ以外のスペーサ１００が配置される位置にディスペンサーを用いて塗布したあと、おのおの仮焼成をする。
【０１５５】
そしてはじめに、スペーサ１００をメタルバック４０６に位置合わせして、一方の当接面を押しつけて焼成することにより、メタルバック４０６とスペーサ１００との電気的接続は４０３ａで行い、４０３ｂで機械的固定を行った後、同様に、Ｘ方向配線４０２に位置合わせをして他方の当接面を押しつけて焼成することにより、Ｘ方向配線４０２とスペーサ１００との電気的接続は４０３ａで行い、４０３ｂで機械的固定を行うことにより画像表示装置を完成させた。
【０１５６】
つまり本例は、フェースプレート及び電子源基板とスペーサとの電気的接続は本発明の導伝性フリットで行い、機械的固定は結晶性フリットガラスを用いて行うということである。
【０１５７】
このようにして作製された画像表示装置は導電性スペーサの機械的固定強度が得られ、また、電気的接続は良好であった。
【０１５８】
従って、電気的接続が不十分な場合の、スペーサが帯電してしまい電場が変化し、電気軌道のずれが生じて、蛍光体の発光位置や発光形状に変化をきたすという恐れや、固定強度が不十分になる結果としての、耐大気圧支持ができなくなるという恐れを解消することができた。
【０１５９】
［実施例１１］
図１７（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図８に示される本例の画像表示装置のＡ−Ａ’断面の一部及びＢ−Ｂ’断面の一部である。また、図１７（ｃ）は図５（ａ）のＤ−Ｄ’断面でフリット形状に示したものである。
【０１６０】
図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、１００は平板上の青板（ソーダライム）ガラスの表面に半導電性膜１００Ａを形成した導電性スペーサ、５０３は導電性スペーサ接着部材で、５０３ａは実施例５〜８に示した幅２５０μｍの導電性フリットペースト、５０３ｂは幅１５０〜２００μｍの非結晶化フリット、５１０は電子源が形成された青板（ソーダライム）ガラス基板５０１、Ｘ方向配線５０２等から成る電子源基板、５０９は青板ガラス基板５０８、蛍光膜５０７、メタルバック５０６から成るフェースプレートである。
【０１６１】
図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、メタルバック５０６上及びＸ方向配線５０２上に、非結晶性フリットガラス（日本電気硝子社製ＬＳ３０８１）をスペーサ１００が配置される中央位置付近位置だけ断面形状が小さくなるように、ディスペンサーを用いて塗布し、その小さくなった部分に導電性フリットペーストを、ディスペンサーを用いて塗布した後、おのおの仮焼成する。
【０１６２】
そしてはじめに、スペーサ１００をメタルバック５０６に位置合わせして、一方の当接面を押しつけて焼成することにより、メタルバック５０６とスペーサ１００との電気的接続は５０３ａで行い、５０３ｂで機械的固定を行った後、同様に、Ｘ方向配線５０２に位置合わせをして他方の当接面を押しつけて焼成することにより、Ｘ方向配線５０２とスペーサ１００との電気的接続は５０３ａで行い、５０３ｂで機械的固定を行うことにより画像表示装置を完成させた。
【０１６３】
つまり本例は、フェースプレート及び電子源基板とスペーサとの電気的接続は本発明の導伝性フリットで行い、機械的固定は非結晶性フリットガラスを用いて行うということである。
【０１６４】
このようにして作製された画像表示装置は導電性スペーサの機械的固定強度が得られ、また、電気的接続も良好であった。
【０１６５】
従って、電気的接続が不十分な場合の、スペーサが帯電してしまい電場が変化し、電子軌道のずれが生じて、蛍光体の発光位置や発光形状に変化をきたすという恐れや、固定強度が不十分になる結果としての、耐大気圧支持ができなくなるという恐れを解消することができた。
【０１６６】
【表１】
【０１６７】
【発明の効果】
上記のように本発明により、青板（ソーダライム）ガラスとの固定強度が十分で且つ、電気的接続も十分な導電性フリットを得ることができる。
更に、本発明の導電性フリットを用いることにより、長時間画像表示させても電子軌道のずれが生じたり、蛍光体の発光位置や発光形状の変化を生じることがなく、且つ固定強度が十分な画像表示装置を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的平面図及び断面図。
【図２】本発明の基本的な垂直型表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的断面図。
【図３】本発明の基本的な表面伝導型電子放出素子の製造方法の一例を示す模式的工程説明図。
【図４】本発明の通電フォーミングの電圧波形の１例を示す説明図。
【図５】電子放出特性を測定するための測定評価装置を示す模式的概略構成図。
【図６】電子放出特性の１例を示す線グラフ図。
【図７】単純マトリクス配置の電子源を示す模式的説明図。
【図８】画像形成装置の概略構成を示す模式的斜視図。
【図９】蛍光膜の構成を示す模式的平面図。
【図１０】ＮＴＳＣ方式のテレビ信号に応じて表示を行うための駆動回路、並びに該回路を有する画像表示装置を示すブロック図、兼概略構成図。
【図１１】梯子配置の電子源を示す模式的平面図。
【図１２】画像形成装置の概略構成を示す模式的斜視図。
【図１３】従来の表面伝導型電子放出素子の構成を示す模式的平面図。
【図１４】本発明の画像表示装置の１部を示す模式的断面図。
【図１５】本発明の画像表示装置の１部を示す模式的断面図。
【図１６】本発明の画像表示装置の１部を示す模式的断面図。
【図１７】本発明の画像表示装置の１部を示す模式的断面図。
【符号の説明】
１，３１，７１，１２４ （電子源）基板
２，３２，３３ 素子電極（Ｘ方向配線）
３，８０ 素子電極（導電性フリット）
４，３４，８９ 導電性薄膜（スペーサ）
５，３５ 電子放出部（絶縁性フリット）
６，８２ 支持枠
７ 青板ガラス基板
８，８４ 蛍光膜
９，８５ メタルバック
１０，８６ フェースプレート
２１ 段差形成部
５０ 電流計（素子電極２〜３間の導電性薄膜４を流れる素子電流Ｉｆを測定するための）
５１ 電源（素子放電素子に素子電圧Ｖｆを印加するための）
５２ 電流計（素子の電子放出部５より放出される放出電流Ｉｅを測定するための）
５３ 高圧電源（アノード電極５４に電圧を印加するための）
５４ アノード電極（素子の電子放出部より放出される放出電流Ｉｅを捕捉するための）
５５ 真空装置
５６ 排気ポンプ
７２ Ｘ方向配線
７３ Ｙ方向配線
７４ 表面伝導型電子放出素子
７５ 結線
８３，９３ ガラス基板
８７ 高圧端子
８８ 外囲器
９１ 黒色導電材
９２ 蛍光体
１０１ 表示パネル
１０２ 走査回路
１０３ 制御回路
１０４ シフトレジスタ
１０５ ラインメモリ
１０６ 同期信号分離回路
１０７ 変調信号発生器（Ｖｘ及びＶａは直流電圧源）
１１０ 電子源（放出）基板
１１１ 電子放出素子
１１２ 共通配線（Ｄｘ１〜Ｄｘ１０は前記電子放出素子を配線するための）
１２０ グリッド電極
１２１ 空孔（電子が通過するための）
１２２ 容器外端子（Ｄｏｘ１，Ｄｏｘ２〜Ｄｏｘｎよりなる）
１２３ グリッド容器外端子（グリッド電極１２０と接続されたＧ１，Ｇ２〜Ｇｎからなる）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a specific conductive frit (= frit: powder, paste, or fired body) and a specific image display device using the conductive frit.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a conductive frit, a mixture of a metal powder and a glass powder as a conductive material has been shown. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-30240 discloses a silver powder and a glass powder as a conductive material. Mixtures are disclosed.
[0003]
Conventionally, in an image display device using electrons in general, an image having an envelope for maintaining a vacuum atmosphere, an electron source for emitting electrons and its driving circuit, a phosphor that emits light by collision of electrons, and the like. A forming member, an accelerating electrode for accelerating electrons toward the image forming member, a high-voltage power source thereof, and the like are required.
Further, in an image display device using a flat envelope such as a thin image display device, a spacer may be used as an atmospheric pressure resistant structure (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2-299136 by the applicant of the present application). .
[0004]
The electron-emitting device used for the electron source of the image display device will be described below.
Conventionally, two types of electron-emitting devices are known: a thermionic source and a cold cathode electron source. Cold cathode source electron sources include field emission type (hereinafter abbreviated as FE type), metal / insulating layer / metal type (hereinafter abbreviated as MIM type), surface conduction electron-emitting devices, and the like.
[0005]
Examples of the FE type include W. P. Dyke & W. W. Dolan, “Fieldmission”, Advances in Electron Physics, 8, 89 (1956) or C.I. A. Spindt, “Physical Properties of Thin-Film Field Emission Catalysts with Mollybdenum”, J. Am. Appl. Phys. 47, 5248 (1976).
[0006]
Examples of the MIM type include C.I. A. Mead, “The tunnel-emission amplifier”, J. Am. Appl. Phy. 32, 646 (1961), etc. are known.
[0007]
Examples of the surface conduction electron-emitting device type include M.I. I. Elinson, Radio Eng. Electron Phys. , 10 (1965). The surface conduction electron-emitting device utilizes a phenomenon in which electron emission occurs when a current flows through a small-area thin film formed on a substrate in parallel to the film surface.
As this surface conduction electron-emitting device, SnOl by Erinson et al. 2 Using a film, using an Au thin film [G. Dittmer: “Thin solid Films”, 9, 317 (1972)], In 2 O 3 / SnO 2 By thin film [M. Hartwell and C.H. G. Fonstad: “IEEE Trans. ED Conf.”, 519 (1975)], carbon thin film [Hisa Araki et al .: Vacuum, Vol. 26, No. 1, p. 22 (1983)] and the like have been reported.
[0008]
As a typical device configuration of these surface conduction electron-emitting devices, the above-described M.P. The element structure of Hartwell is shown in FIG. In the figure, reference numeral 31 denotes a substrate. 34 is a conductive thin film made of a metal oxide thin film or the like formed by sputtering in an H-shaped pattern, and an electron emission portion 35 is formed by an energization process called energization forming described later. Since the position and shape of the electron emission portion 35 are unknown, it is represented as a schematic diagram.
[0009]
Conventionally, in these surface conduction electron-emitting devices, it has been common to form the electron-emitting portion 35 in advance by conducting an energization process called energization forming before the electron emission. In other words, energization forming means applying a direct current voltage or a very slow rising voltage, for example, about 1 V / min, to both ends of the conductive thin film 34 to locally destroy, deform or alter the conductive thin film, and electrically The electron emitting portion 35 is formed in a high resistance state.
The electron emitting portion 35 is cracked in a part of the conductive thin film 34, and electrons are emitted from the vicinity of the crack. The surface-conduction electron-emitting device subjected to the energization forming process emits electrons from the electron-emitting portion 35 by applying a voltage to the conductive thin film 34 and causing a current to flow through the device.
[0010]
The surface conduction electron-emitting device described above has an advantage that a large number of devices can be arranged over a large area because of its simple structure and easy manufacture. Various applications that take advantage of these characteristics have been studied. For example, a display device such as a charge beam source or an image display device can be used.
[0011]
An example in which a large number of SCEs are arranged is an electron source in which SCEs are arranged in parallel and a plurality of rows in which both ends of each element are connected by wiring are arranged (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei. 1-33132.
[0012]
Various image forming apparatuses, mainly display devices, are configured by combining an electron source in which a plurality of SCEs are arranged and a phosphor as an image forming member that emits visible light by electrons emitted from the electron source. However, since it is a self-luminous display device that can be manufactured relatively easily even with a large-screen device and has excellent display quality, the CRT It is expected as an image forming apparatus that replaces the above.
[0013]
For example, in an image forming apparatus such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-257551 previously proposed by the applicant of the present application, selection of a large number of SCEs is performed by arranging wirings in which the SCEs are arranged in parallel ( By a suitable drive signal to the wiring (column direction wiring) connected to the control electrode installed in the space between the electron source and the phosphor in the direction (column direction) orthogonal to the row direction wiring) Is.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been found that the following problems may occur in the conventional conductive frit and the image forming apparatus using the conductive frit.
[0015]
That is, the present inventors use, for example, a conductive frit in which a metal powder and a low-melting-point glass powder are blended, and arrange, for example, a face plate on which a fluorescent member and an electron acceleration electrode are formed, and face the face plate. An image display device having at least an electron source substrate having the electron source and a conductive spacer disposed between the electron acceleration electrode and the electron source was produced.
[0016]
As a result, if the spacer is mechanically fixed and electrically connected to the electron acceleration electrode and the electron source, it is difficult to sufficiently satisfy the mechanical fixing and electrical connection. In order to achieve this, it has been found that fine control and skill are required.
[0017]
Specifically, if the proportion of the low melting point glass powder is increased in order to obtain sufficient mechanical fixing strength, the electrical connection becomes insufficient, and when the image is displayed for a long time, the spacer is charged and the electric field changes. In some cases, the electron orbit shifts, and the light emission position or light emission shape of the phosphor changes.
[0018]
Conversely, if the proportion of the metal powder is increased so as to ensure sufficient electrical connection, the coefficient of thermal expansion of the conductive frit increases as a result of the increase in the coefficient of thermal expansion with the glass-based spacer in the fixed part. The increase in the difference may also cause damage or the like, and the mechanical fixing strength may be insufficient, which may cause a problem that the atmospheric pressure cannot be supported.
[0019]
An object of the present invention is to provide a specific conductive frit (powder, paste, or fired body) that can solve the various problems as described above, and a specific image display device using the conductive frit. There is.
Another object of the present invention is to provide an image display device in which changes in the light emission position and light emission shape are substantially zero or extremely small and suppressed.
[0020]
[Means and Actions for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have completed the present invention as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems in the image display device using the conductive frit and the conductive frit to achieve the object of the present invention. It is.
[0021]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a face plate on which a fluorescent member and an electron accelerating electrode are formed, an electron source substrate having an electron source disposed so as to face the face plate, and the electron accelerating electrode and the electron source. In an image display device having a conductive spacer, the conductive spacer is electrically connected to an electron acceleration electrode or wiring. , table Glass fine particle filler with metal formed on the surface Contains 3-95% by weight and low melting point glass An image display device using a conductive frit is disclosed.
[0022]
The present invention also provides a face plate on which a fluorescent member and an electron acceleration electrode are formed, an electron source substrate having an electron source disposed so as to face the face plate, and the electron acceleration electrode and the electron source. In an image display device having a conductive spacer, the conductive spacer is fixed to the electron acceleration electrode or wiring and electrically connected. , table Glass fine particle filler with metal formed on the surface Contains 3-95% by weight and low melting point glass An image display device using a conductive frit is disclosed.
[0023]
Furthermore, in one aspect of the present invention, the conductive frit further includes a low expansion ceramic filler.
[0027]
According to the present invention having the above-described configuration, the above-described technical problem is solved and the above-described object is achieved.
[0028]
That is, according to the conductive frit of the present invention using the glass fine particle filler having a metal formed on the surface as the conductive filler, it is possible to satisfy both the requirements for fixing strength and electrical connection.
[0029]
Even if the ratio of the glass fine particle filler in which the metal is formed on the surface is increased in order to sufficiently secure the electrical connection, the factor that increases the thermal expansion coefficient of the glass frit is only the surface metal. Unlike the case where only the metal powder is increased, an increase in the thermal expansion coefficient of the glass frit can be suppressed, so that a sufficient fixing strength at the fixing portion can be obtained. Therefore, according to the conductive frit of the present invention, it is possible to satisfy the requirements of both the fixing strength and the electrical connection. As a result, by using the conductive frit according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus that solves the above-mentioned problems.
[0030]
Furthermore, by using the conductive frit of the present invention, the electron trajectory is not shifted even when an image is displayed for a long time, the light emission position and the light emission shape of the phosphor are not changed, and the fixing strength is sufficient. An image display device can be provided.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
[0032]
The configurations of the conductive frit and the image display device of the present invention are as described above.
[0033]
In the conductive frit of the present invention using the glass fine particle filler having a metal formed on the surface as the conductive filler, the thermal expansion coefficient does not increase as compared with the metal particle filler.
[0034]
In general, the coefficient of thermal expansion of a metal that can be formed into particles, such as Ag, A1, Au, Fe, Cu, Ni, and Pb, is about 120 × 10 -7 ℃ -1 Thus, the glass fine particle filler is about 90 × 10 -7 ℃ -1 In the case of a metal particle filler, if the blending amount increases, the thermal expansion coefficient as a frit increases as compared with a glass fine particle filler. Therefore, in the conductive frit of the present invention, the metal necessary for conduction is formed only on the filler surface, and the filler base material is made of glass having a low thermal expansion coefficient, thereby preventing an increase in the thermal expansion coefficient. It is.
[0035]
In the conductive frit of the present invention, as the conductive filler, glass spheres such as soda lime glass (blue plate glass) or silica can be used as the base material. The shape is preferably close to a true sphere. Further, the average particle size is preferably about the same as the average particle size of the low-melting glass to be mixed, and preferably has a small particle size distribution. Also, the maximum particle size is preferably the same as the maximum particle size of the low-melting glass to be mixed, but when the shape to be applied (formed) is very small (about 1 mm or less), the particle size is 1/2 or less of the shape. Diameter is desirable.
[0036]
The conductive frit of the present invention can be obtained by forming a metal film on the surface of the base material by a plating method or the like. In this case, an undercoat layer may be provided to improve adhesion. The metal of the metal film formed on the surface can be Cu, Cr, Ni, Au, Ag, Pt or the like, and is not particularly limited, but Au, Ag, Pt and the like are preferable because they are not easily oxidized. As a film thickness, the range of 0.005-1 micrometer is desirable, More preferably, it is the range of 0.02-0.1 micrometer. When the film thickness is less than 0.005 μm, the resistance is too large, and when it exceeds 1 μm, the difference in thermal expansion coefficient increases, and cracks and the like are generated on the surface. In addition, since the metal is formed only on the surface, the cost can be greatly reduced as compared with, for example, a powder containing only Au.
[0037]
The conductive frit of the present invention is preferably constituted by blending the conductive filler in an amount of 3 to 95% by weight with respect to the low melting point glass. When the content is less than 3%, the volume resistivity increases, and when the content is more than 95%, the adhesive strength with the blue plate (soda lime) glass is lost.
In the range of about 5 to 40%, the volume resistivity value is 10 -5 -10 4 Adhesive strength with blue plate (soda lime) glass is strong at about Ωcm.
[0038]
The content of the conductive filler is particularly good in the range of 10 to 25%, and the volume resistivity value is 10 within this range. -3 It is stable at about 10 Ωcm and has a strong adhesive strength with blue plate (soda lime) glass. However, if it exceeds about 40%, the volume resistivity value is 10 -5 Although it is as low as ˜1 Ωcm, the adhesive strength with blue plate (soda lime) glass is weakened. In other words, when the compounding ratio of the conductive filler is low, the resistance value increases and the adhesive strength with the blue plate (soda lime) glass also increases. Conversely, when the compounding ratio is high, the resistance value decreases but the blue plate ( Soda lime) Adhesive strength with glass tends to be weak.
[0039]
Further, for example, in the case where a member to be bonded having a thermal expansion coefficient different from that of the conductive frit of the present invention is bonded using the conductive frit of the present invention, the low expansion ceramic filler may be added within a range of 0 to 25% as necessary. It is desirable to make it contain in the electroconductive frit of invention, and to make a to-be-adhered member match a thermal expansion coefficient.
[0040]
In the present invention, the low expansion ceramic filler has a thermal expansion coefficient of 70 × 10. -7 ℃ -1 It is desirable to employ the following ceramic filler, specifically, at least one selected from zircon, lead titanate, aluminum titanate, alumina, mullite, cordierite, β-eucryptite, β-spodumene. preferable. And when the content exceeds 25% by weight percentage, mechanical fixing strength will fall.
[0041]
The average particle size and the maximum particle size are made smaller than that of the conductive filler. The normal frit is a powdery inorganic adhesive mainly composed of a low melting point glass, and contains ceramic filler powder to prevent cracking due to a difference in thermal expansion from the adherend. The expansion is adjusted.
[0042]
The conductive frit powder thus produced is made into a paste when it is desired to obtain good workability during application. For this purpose, conductive frit powder is blended in a vehicle in which a binder (binder) is dissolved in a solvent. An acrylic synthetic resin or the like is used for the binder, and an organic solvent such as alcohol or ether is used for the solvent.
[0043]
The conductive frit powder or conductive frit paste is fired to form a conductive frit fired body, whereby a medium for mechanical fixing strength and electrical connection can be obtained. If necessary, a pre-baking step may be introduced to decompose and burn the organic binder of the conductive frit paste in advance.
[0044]
The conductive frit of the present invention can be applied with a dispenser.
In this case, by setting the average particle size of the low-melting glass and the filler to 5 to 50 μm, the coating can be performed with high accuracy and in a thin shape.
[0045]
Next, the image display device of the present invention using the conductive frit of the present invention will be described. First, an electron source that can be used in the present invention will be described. As the cold cathode electron source used in the present invention, a surface conduction electron-emitting device having a simple structure and easy to manufacture is preferably used.
[0046]
As examples of the surface conduction electron-emitting device that can be used in the present invention, there are basically two types: a planar surface conduction electron-emitting device and a vertical surface conduction electron-emitting device. FIG. 1 is a schematic plan view and a cross-sectional view showing the configuration of a basic surface conduction electron-emitting device.
[0047]
In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 and 3 are element electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron emission portion.
[0048]
As the substrate 1, blue plate (soda lime) glass and SiO 2 Blue plate glass formed on the surface is used.
As a material for the device electrodes 2 and 3, a general conductor is used. For example, a metal or an alloy such as Ni, Cr, Au, Mo, W, Pt, Ti, Al, Cu, Pd, and Pd, Ag, Au, RuO. 2 , Pd-Ag, or other printed conductors composed of metal or metal oxide and glass, In 2 O 3 -SnO 2 The material is appropriately selected from a transparent conductor such as polysilicon and a semiconductor material such as polysilicon.
[0049]
The element electrode interval L is preferably several hundreds of angstroms to several hundreds of micrometers. In addition, it is desirable that the voltage applied between the element electrodes is low, and it is required that the voltage be generated with good reproducibility. Therefore, a preferable element electrode interval is several micrometers to several tens of micrometers.
[0050]
The device electrode length W is several micrometers to several hundred micrometers from the resistance value and electron emission characteristic of the electrode, and the film thickness of the device electrodes 2 and 3 is preferably several hundred angstroms to several micrometers.
In addition to the configuration shown in FIG. 1, a configuration in which the conductive thin film 4 and the electrodes of the element electrodes 2 and 3 are sequentially formed on the substrate 1 may be used.
[0051]
The conductive thin film 4 is particularly preferably a fine particle film composed of fine particles in order to obtain good electron emission characteristics. The film thickness is the step coverage to the device electrodes 2 and 3, the resistance value between the device electrodes 2 and 3, and a later-described film thickness. Although it is set as appropriate depending on the energization forming conditions to be performed, it is preferably several angstroms to several thousand angstroms, particularly preferably 10 to 500 angstroms. Its sheet resistance value is 10 3 -10 7 Ohm / □.
[0052]
The material constituting the conductive thin film 4 is a metal such as Pd, Pt, Ru, Ag, Au, Ti, In, Cu, Cr, Fe, Zn, Sn, Ta, W, Pb, PdO, SnO. 2 , In 2 O 3 , PbO, Sb 2 O 3 Oxides such as HfB 2 , ZrB 2 , LaB 6 , CeB 6 , YB 4 , GdB 4 And borides such as TiC, ZrC, HfC, TaC, SiC, and WC, nitrides such as TiN, ZrN, and HfN, semiconductors such as Si and Ge, and carbon.
[0053]
The fine particle film described here is a film in which a plurality of fine particles are aggregated, and the fine structure is not only in a state where the fine particles are individually dispersed and arranged, but also in a state where the fine particles are adjacent to each other or overlap (including island shapes). The particle size of the fine particles is from several angstroms to several thousand angstroms, preferably from 10 to 200 angstroms.
[0054]
The electron emission portion 5 is a high-resistance crack formed in a part of the conductive thin film 4 and is formed by energization forming or the like. The crack may have conductive fine particles having a particle diameter of several angstroms to several hundred angstroms. The conductive fine particles contain at least a part of elements constituting the conductive thin film 4.
Moreover, the electron emission part 5 and the electroconductive thin film 4 of the vicinity may have carbon and a carbon compound.
[0055]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a basic vertical surface conduction electron-emitting device.
2, the same members as those in FIG. 1 are given the same reference numerals. 21 is a step forming portion.
[0056]
The substrate 1, the device electrodes 2 and 3, the conductive thin film 4, and the electron emission portion 5 can be made of the same material as that of the planar surface conduction electron emission device described above, and the step forming portion 21 is made of an insulating material. The film thickness of the step forming portion 21 corresponds to the element electrode interval L of the planar surface conduction electron-emitting device described above. The interval is several hundred angstroms to several tens of micrometers. Further, the distance can be controlled by the manufacturing method of the step forming portion and the voltage applied between the device electrodes, but is preferably several hundred angstroms to several micrometers.
[0057]
Since the conductive thin film 4 is formed after the device electrodes 2 and 3 and the step forming portion 21 are formed, the conductive thin film 4 is laminated on the device electrodes 2 and 3. In FIG. 2, the electron emission portion 5 is shown to be formed linearly on the step forming portion 21. However, depending on the creation conditions, energization forming conditions, etc., the shape and position are not limited to this. Absent.
[0058]
Hereinafter, a method for manufacturing the electron source substrate will be described with reference to FIGS. In FIG. 3, the same members as those in FIG.
(1) The substrate is sufficiently washed with a detergent, pure water and an organic solvent, and then an element electrode material is deposited by a vacuum vapor deposition method, a sputtering method or the like. Thereafter, device electrodes 2 and 3 are formed on the substrate by photolithography (see FIG. 3A).
[0059]
(2) An organic metal thin film is formed by applying an organic metal solution to the substrate 1 on which the device electrodes 2 and 3 are provided, and leaving it to stand. The organometallic solution here is a solution of an organometallic compound whose main element is the metal forming the conductive film 4 described above.
Thereafter, the organic metal thin film is heated and baked, and patterned by lift-off, etching, or the like to form the conductive thin film 4 (see FIG. 3B).
In addition, although it demonstrated by the coating method of the organometallic solution here, it is not restricted to this, When forming by a vacuum evaporation method, a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a dispersion coating method, a dipping method, a spinner method, etc. There is also.
[0060]
(3) Subsequently, an energization process called energization forming is performed. In energization forming, energization is performed between the element electrodes 2 and 3 from a power source (not shown), and the conductive thin film is locally broken, deformed, or altered to form a site whose structure has been changed. The region where the structure is locally changed is called an electron emission portion (see FIG. 3C).
[0061]
An example of the voltage waveform of energization forming is shown in FIG.
The voltage waveform is particularly preferably a pulse waveform, when a voltage pulse having a constant pulse peak value is applied continuously (see FIG. 4A), and when a voltage pulse is applied while increasing the pulse peak value (FIG. 4). 4 (b)).
[0062]
First, a case where the pulse peak value is a constant voltage (see FIG. 4A) will be described.
In FIG. 4A, T1 and T2 are the pulse width and pulse interval of the voltage waveform, T1 is 1 microsecond to 10 milliseconds, T2 is 10 microseconds to 100 milliseconds, and the peak value of the triangular wave (during energization forming) The peak voltage is appropriately selected according to the form of the surface conduction electron-emitting device, and an appropriate degree of vacuum, for example, 10 -5 It is applied for several seconds to several tens of minutes in a vacuum atmosphere of about torr. The waveform applied between the electrodes of the element is not limited to a triangular wave, and a desired waveform such as a rectangular wave may be used.
[0063]
T1 and T2 in FIG. 4 (b) are the same as FIG. 4 (a), and the peak value of the triangular wave (peak voltage during energization forming) is increased by, for example, about 0.1 V step in an appropriate vacuum atmosphere. Apply.
[0064]
In this case, in the energization forming process, the element current is measured at a voltage at which the conductive thin film 4 is not locally broken or deformed during the pulse interval T2, for example, a voltage of about 0.1 V, and the resistance value is obtained. For example, the energization forming is ended when a resistance of 1 M ohm or more is shown.
[0065]
(4) Next, it is desirable to perform a process called an activation process on the element that has undergone energization forming.
The activation process is, for example, 10 -4 -10 -5 Similar to energization forming at a vacuum level of about torr, this is a process of repeatedly applying a voltage pulse with a constant pulse peak value, and deposits carbon and carbon compounds derived from organic substances present in the vacuum on the conductive thin film. In this process, the device current If and the emission current Ie are remarkably changed.
The activation process ends when, for example, the emission current Ie is saturated while measuring the device current If and the emission current Ie. Moreover, it is preferable that the voltage pulse to be applied is an operation driving voltage.
[0066]
Here, carbon or a carbon compound is graphite (refers to both single (poly) crystals) amorphous carbon (refers to a mixture of amorphous carbon and polycrystalline graphite), and has a film thickness of 500 angstroms. The following is preferable, and more preferably 300 angstroms or less.
[0067]
(5) It is preferable to drive the electron-emitting device thus fabricated in an atmosphere having a higher degree of vacuum than that in the forming process and the activation process.
In addition, it is desirable to operate and drive after heating at 80 to 150 ° C. in a higher vacuum atmosphere.
[0068]
Note that the degree of vacuum higher than the vacuum level after the forming process and the activation treatment is, for example, 10 -6 The above degree of vacuum is a degree of vacuum in which carbon or a carbon compound is hardly newly deposited on the conductive thin film. By processing in this way, the device current If and the emission current Ie can be stabilized.
[0069]
The basic characteristics of the surface conduction electron-emitting device will be described with reference to FIGS.
[0070]
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a vacuum processing apparatus, and this vacuum processing apparatus also has a function as a measurement evaluation apparatus. Also in FIG. 5, the same parts as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. In FIG. 5, 55 is a vacuum vessel and 56 is an exhaust pump. An electron-emitting device is arranged in the vacuum container 55. That is, 1 is a substrate constituting an electron-emitting device, 2 and 3 are device electrodes, 4 is a conductive thin film, and 5 is an electron-emitting portion. 51 is a power source for applying a device voltage Vf to the electron-emitting device, 50 is an ammeter for measuring a device current If flowing through the conductive thin film 4 between the device electrodes 2 and 3, and 54 is an electron-emitting portion of the device It is an anode electrode for capturing the emission current Ie emitted more. 53 is a high voltage power source for applying a voltage to the anode electrode 54, and 52 is an ammeter for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission part 5 of the device. As an example, measurement can be performed with the voltage of the anode electrode in the range of 1 to 10 kv and the distance H between the anode electrode and the electron-emitting device in the range of 2 to 8 mm.
[0071]
In the vacuum vessel 55, equipment necessary for measurement in a vacuum atmosphere such as a vacuum gauge (not shown) is provided so that measurement and evaluation can be performed in a desired vacuum atmosphere. The exhaust pump 56 includes a normal high vacuum apparatus system including a turbo pump and a rotary pump, and an ultra high vacuum apparatus system including an ion pump. The entire vacuum processing apparatus provided with the electron source substrate shown here can be heated to 200 ° C. by a heater (not shown). Therefore, when this vacuum processing apparatus is used, the steps after the energization forming can be performed.
[0072]
FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the emission current Ie, the device current If, and the device voltage Vf measured using the vacuum processing apparatus shown in FIG. In FIG. 6, since the emission current Ie is remarkably smaller than the device current If, it is shown in arbitrary units.
[0073]
As is apparent from FIG. 6, the surface conduction electron-emitting device has three characteristic properties with respect to the emission current Ie.
[0074]
That is, (i) when an element voltage equal to or higher than a certain voltage (referred to as threshold voltage, Vth in FIG. 6) is applied to the element, the emission current Ie increases abruptly, whereas when the element voltage is less than the threshold voltage Vth, the emission current Ie is hardly detected. That is, it is a non-linear element having a clear threshold voltage Vth for the emission current Ie.
[0075]
(Ii) Since the emission current Ie is monotonically dependent on the device voltage Vf, the emission current Ie can be controlled by the device voltage Vf.
[0076]
(Iii) The emitted charge captured by the anode electrode 54 depends on the time during which the device voltage Vf is applied. That is, the amount of charge trapped by the anode electrode 54 can be controlled by the time during which the element voltage Vf is applied.
[0077]
As understood from the above description, the surface conduction electron-emitting device can easily control the electron emission characteristics according to the input signal. By utilizing this property, it is possible to apply to various fields such as an electron source and an image forming apparatus configured by arranging a plurality of electron-emitting devices.
[0078]
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described.
The electron source substrate used in the image forming apparatus is formed by arranging a plurality of surface conduction electron-emitting devices on the substrate.
[0079]
In the arrangement method of the surface conduction electron-emitting devices, surface conduction electron-emitting devices are arranged in parallel, and a ladder-type arrangement (hereinafter referred to as a ladder-type electron source substrate) in which both ends of each device are connected by wiring, A simple matrix arrangement (hereinafter referred to as a matrix-type arrangement electron source substrate) in which an X-direction wiring and a Y-direction wiring are connected to a pair of element electrodes of a surface conduction electron-emitting device, respectively.
Note that an image forming apparatus having a ladder-type arranged electron source substrate requires a control electrode (grid electrode) that is an electrode for controlling the flight of electrons from the electron-emitting device.
[0080]
Hereinafter, the configuration of the electron source configured based on this principle will be described with reference to FIG. 71 is an electron source substrate, 72 is an X-ray direction wiring, 73 is a Y-ray direction wiring, 74 is a surface conduction electron-emitting device, and 75 is a connection. The surface conduction electron-emitting device 74 may be either the above-described planar type or vertical type.
[0081]
In the figure, the substrate used for the electron source substrate 71 is the glass substrate described above, and the shape is appropriately set according to the application.
The m X-direction wirings 72 are composed of DX1, DX2,... DXm, and the Y-direction wiring 73 is composed of DY1, DY2, .about.DYn wirings.
[0082]
In addition, the material, film thickness, and wiring width are appropriately set so that a substantially uniform voltage is supplied to many surface conduction elements. The m X-direction wirings 72 and the n Y-direction wirings 73 are electrically separated by an interlayer insulating layer (not shown) to form a matrix wiring. (M and n are both positive integers).
[0083]
An interlayer insulating film (not shown) is formed in a desired region on the entire surface or a part of the substrate 71 on which the X-direction wiring 72 is formed. The X-direction wiring 72 and the Y-direction wiring 73 are drawn out as external terminals, respectively.
[0084]
Furthermore, element electrodes (not shown) of the surface conduction electron-emitting device 74 are electrically connected by m X-direction wirings 72, n Y-direction wirings 73 and connections 75.
The surface conduction electron-emitting device may be formed on the substrate or an interlayer insulating layer (not shown).
[0085]
As will be described in detail later, the X-direction wiring 72 generates a scanning signal (not shown) for applying a scanning signal for scanning a row of surface conduction electron-emitting elements 74 arranged in the X direction according to an input signal. Electrically connected to the means.
[0086]
On the other hand, in order to apply the modulation signal generation for applying the modulation signal for modulating each column of the surface conduction type emitting elements 74 arranged in the Y direction to the Y direction wiring 73 in accordance with the input signal. Are electrically connected to a modulation signal generating means (not shown).
[0087]
Further, the driving voltage applied to each element of the surface conduction electron-emitting device is supplied as a differential voltage between the scanning signal and the modulation signal applied to the element.
In the above configuration, individual elements can be selected and driven independently by simple matrix wiring.
[0088]
Next, an image forming apparatus using an electron source having a simple matrix arrangement created as described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a basic configuration diagram of the image forming apparatus, FIG. 9 is a fluorescent film, FIG. 10 is a block diagram of a drive circuit for displaying in accordance with an NTSC television signal, and image formation including the drive circuit is shown. Represents a device.
[0089]
In FIG. 8, 71 is an electron source substrate on which an electron-emitting device is formed on a substrate, 86 is a face plate in which a fluorescent film 84 and a metal back (electron accelerating electrode) 85 are formed on the inner surface of a blue glass substrate 83, and 82 is a support frame. , 89 is SnO on a thin blue glass substrate 2 A conductive spacer formed with a conductive film such as the above, and these members are sealed to produce an envelope 88. At this time, an ordinary insulating frit is used to fix the electron source substrate 71 and the face plate 86 to the support frame 82, and the electron source (wiring) of the electron source substrate, the electron acceleration electrode of the face plate, and the conductive spacer 89. The conductive frit 80 of the present invention is used for fixing.
[0090]
In FIG. 8, 74 corresponds to the electron emission portion in FIG. Reference numerals 72 and 73 denote an X-direction wiring and a Y-direction wiring connected to a pair of device electrodes of the surface conduction electron-emitting device.
[0091]
In FIG. 9, reference numeral 92 denotes a phosphor. In the case of monochrome, the phosphor 92 is composed of only a phosphor, but in the case of a color phosphor film, the phosphor 92 is composed of a black conductive material 91 and a phosphor 92 called a black stripe or a black matrix depending on the arrangement of the phosphors.
The purpose of providing the black stripe and the black matrix is to make the color mixture inconspicuous by making the coloration portion between the phosphors 92 of the necessary three primary color phosphors black in the case of color display, It is to suppress a decrease in contrast due to external light reflection.
The material of the black stripe is not limited to the material which is not only a material mainly composed of graphite, which is usually used, but also a material having conductivity and low light transmission and reflection.
As a method of applying the phosphor on the glass substrate 93, a precipitation method or a printing method is used regardless of monochrome or color.
[0092]
A metal back 85 (same as FIG. 8) is usually provided on the inner surface side of the fluorescent film 84 (see FIG. 8).
The purpose of the metal back 85 is to improve the luminance by specularly reflecting the light emitted from the phosphor toward the inner surface to the face plate 86 side, and to act as an electrode for applying an electron beam acceleration voltage. For example, the phosphor is protected from damage caused by the collision of negative ions generated in the envelope 88. The metal back can be manufactured by performing a smoothing process (usually called filming) on the inner surface of the fluorescent film after manufacturing the fluorescent film, and then depositing Al by vacuum evaporation or the like.
The face plate 86 may be provided with a transparent electrode (not shown) on the outer surface side of the fluorescent film 84 in order to further increase the conductivity of the fluorescent film 84.
[0093]
The envelope 88 passes through an exhaust pipe (not shown) and 10 -7 The degree of vacuum is about torr and sealing is performed. In addition, getter processing may be performed to maintain the degree of vacuum after the envelope 88 is sealed.
This is because vapor deposition is performed by heating a getter disposed at a predetermined position (not shown) in the envelope 88 by a heating method such as resistance heating or high-frequency heating immediately before or after sealing the envelope 88. This is a process for forming a film.
The getter is usually composed mainly of Ba or the like, and, for example, 10 -5 -10 -7 The degree of vacuum of torr is maintained. In addition, the processes after the forming of the surface conduction type potential emitting element are appropriately set.
[0094]
Next, referring to the block diagram of FIG. 10, a schematic configuration of a drive circuit for performing television display on an image forming apparatus configured using an electron source having a simple matrix arrangement type substrate based on NTSC television signals is used. explain.
101 is the display panel, 102 is a scanning circuit, 103 is a control circuit, 104 is a shift register, 105 is a line memory, 106 is a synchronizing signal separation circuit, 107 is a modulation signal generator, Vx and Va are DC voltage sources It is.
[0095]
Hereinafter, functions of each unit will be described. First, the display panel 101 is connected to an external electric circuit via terminals Dox1 to Doxm, Doy1 to Doyn, and a high voltage terminal Hv. Among these, the terminals Dox1 to Doxm are sequentially driven by one row (N elements) of electron sources provided in the display panel, that is, surface conduction electron-emitting devices grouped in a matrix of M rows and N columns. A scanning signal for applying is applied.
[0096]
On the other hand, a modulation signal for controlling the output electron beam of each element of the surface conduction electron-emitting elements in one row selected by the scanning signal is applied to the terminals Dy1 to Dyn. The high-voltage electron Hv is supplied with a DC voltage of, for example, 10 kV from the DC voltage source Va, which gives sufficient energy to excite the phosphor to the electron beam output from the surface conduction electron-emitting device. Accelerating voltage for
[0097]
Next, the scanning circuit 102 will be described. The circuit includes M switching elements therein (schematically indicated by S1 to Sm in the figure), and each switching element has an output voltage of a DC voltage source Vx or 0 [V] (ground level). Either one is selected and electrically connected to the terminals Dx1 to Dxm of the display panel 101.
Each of the switching elements S1 to Sm operates based on the control signal Tscan output from the control circuit 103, but in practice, it can be configured by combining switching elements such as FETs.
[0098]
In the DC voltage source Vx, the driving voltage applied to the element that is not scanned based on the characteristics (electron emission threshold voltage) of the surface conduction electron-emitting element is equal to or lower than the electron emission threshold voltage. It is set to output such a constant voltage.
[0099]
The control circuit 103 has a function of matching the operation of each unit so that appropriate display is performed based on an image signal input from the outside. Control signals Tscan, Tsft, and Tmry are generated for each unit based on a synchronization signal Tsync sent from a synchronization signal separation circuit 106 described below.
[0100]
The synchronization signal separation circuit 106 is a circuit for separating a synchronization signal component and a luminance signal component from an NTSC television signal input from the outside, and can be configured by using a frequency separation (filter) circuit.
The synchronization signal separated by the synchronization signal separation circuit 106 is composed of a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal as is well known, but is shown here as a Tsync signal for convenience of explanation.
On the other hand, the luminance signal component of the image separated from the television signal is represented as a DATA signal for convenience, but the signal is input to the shift register 104.
[0101]
The shift register 104 is for serial / parallel conversion of the DATA signal serially input in time series for each line of the image, and operates based on the control signal Tsft sent from the control circuit 103. (In other words, the control signal Tsft may be rephrased as a shift clock of the shift register 104.)
Data for one line (corresponding to drive data for N electron-emitting devices) subjected to serial / parallel conversion is output from the shift register 104 as N parallel signals Id1 to Idn.
[0102]
The line memory 105 is a storage device for storing data for one line of the image for a necessary time, and appropriately stores the contents of Id1 to Idn according to the control signal Tmry sent from the control circuit 103. The stored contents are output as Id1 to Idn and input to the modulation signal generator 107.
[0103]
The modulation signal generator 107 is a signal source for appropriately driving and modulating each of the surface conduction electron-emitting devices according to each of the image data Id1 to Idn, and an output signal thereof is displayed on the display panel through terminals Doy1 to Doyn. The surface conduction electron-emitting device in 101 is applied.
[0104]
As described above, the electron-emitting device according to the present invention has the following basic characteristics with respect to the emission current Ie. That is, as described above, there is a clear threshold voltage Vth for electron emission, and electron emission occurs only when a voltage higher than Vth is applied (see FIG. 6).
[0105]
Further, for a voltage higher than the electron emission threshold, the emission current also changes in accordance with the change in the voltage applied to the device. Note that the value of the electron emission threshold voltage Vth and the degree of change in the emission current with respect to the applied voltage may change depending on the material, configuration, and manufacturing method of the electron-emitting device. I can say that.
[0106]
That is, when a pulse voltage is applied to the device, for example, electron emission does not occur even when a voltage lower than the electron emission threshold is applied, but when a voltage higher than the electron emission threshold is applied, A beam is output.
At that time, first, it is possible to control the intensity of the output beam by changing the peak value Vm of the pulse.
Second, it is possible to control the total amount of charges of the electron beam that is output by changing the pulse width Pw.
[0107]
Accordingly, examples of a method for modulating the electron-emitting device in accordance with the input signal include a voltage modulation method, a pulse width modulation method, and the like. To implement the voltage modulation method, the modulation signal generator 107 has a certain length. However, a voltage modulation circuit that appropriately modulates the peak value of the pulse according to the input data is used.
[0108]
Further, in order to implement the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 generates a voltage pulse having a constant peak value, but a pulse width that appropriately modulates the width of the voltage pulse according to input data. A modulation type circuit is used.
[0109]
Through the series of operations described above, the image display apparatus of the present invention can perform television display using the display panel 101.
Although there is no particular description in the above description, the shift register 104 and the line memory 105 may be either a digital signal type or an analog signal type. In short, serial / parallel conversion and storage of an image signal have a predetermined speed. It may be performed in.
[0110]
When the digital signal system is used, it is necessary to convert the output signal DATA of the synchronization signal separation circuit 106 into a digital signal. This can be achieved by providing an A / D converter at the output unit 106. In this connection, the circuit used in the modulation signal generator 107 is slightly different depending on whether the output signal of the line memory 105 is a digital signal or an analog signal.
[0111]
First, the case of a digital signal will be described. In the voltage modulation system, for example, a well-known D / A conversion circuit may be used as the modulation signal generator 107, and an amplifier circuit or the like may be added as necessary.
[0112]
In the case of the pulse width modulation method, the modulation signal generator 107 includes, for example, a counter (counter) that counts the wave number output from the high-speed oscillator, and a comparator (comparator) that compares the output value of the counter with the output value of the memory. ) Can be used. If necessary, an amplifier may be added to amplify the voltage of the modulation signal output from the comparator to the driving voltage of the surface conduction electron-emitting device.
[0113]
Next, the case of an analog signal will be described. In the voltage modulation system, for example, an amplification circuit using a well-known operational amplifier or the like may be used as the modulation signal generator 107, and a level shift circuit or the like may be added as necessary. In the case of the pulse width modulation method, for example, a well-known voltage controlled oscillation circuit (VCO) may be used, and an amplifier for amplifying the voltage to the driving voltage of the surface conduction electron-emitting device is added if necessary. May be.
[0114]
In the image display device completed as described above, each electron-emitting device thus emits electrons by applying a voltage through the external terminals Dox1 to Doxm, Doy1 to Doyn, and through the high-voltage terminal Hv to the metal back 85. Alternatively, an image can be displayed by applying a high voltage to a transparent electrode (not shown), accelerating the electron beam, causing it to collide with the fluorescent film 84, and exciting and emitting light.
[0115]
The configuration described above is a schematic configuration necessary for manufacturing a suitable image forming apparatus used for display or the like. For example, the detailed portions such as materials of each member are not limited to the above-described contents, and image formation is performed. It selects suitably so that it may be suitable for the use of an apparatus.
Further, although the NTSC system has been exemplified as an input signal example, the present invention is not limited to this, and various systems such as the PAL and SECAM systems may be used, and more than this, a TV signal (for example, MUSE) composed of a large number of scanning lines. A high-definition TV system such as a system may be used.
[0116]
Next, the ladder-type arrangement electron source substrate and the image display apparatus using the same will be described with reference to FIGS.
In FIG. 11, 110 is an electron-emitting substrate, 111 is an electron-emitting device, and Dx1 to Dx10 of 112 are common wirings connected to the electron-emitting device. A plurality of electron-emitting devices 111 are arranged on the substrate 110 in parallel in the X direction. (This is referred to as an element row). A plurality of element rows are arranged on a substrate to form a ladder type electron source substrate.
By appropriately applying a driving voltage between the common wirings of each element row, each element row can be driven independently. That is, a voltage equal to or higher than the electron emission threshold may be applied to an element row that emits an electron beam, and a voltage equal to or lower than an electron emission threshold may be applied to an element row that does not emit an electron beam. Further, the common wirings Dx2 to Dx9 between the element rows may be the same wiring, for example, Dx2 and Dx3.
[0117]
FIG. 12 is a schematic configuration diagram for illustrating a structure of an image forming apparatus including an electron source having a ladder arrangement. 120 is a grid electrode, 121 is a hole for electrons to pass through, 122 is a container outer terminal made of Dox1, Dox2, and Doxm, and 123 is an outer container made of G1, G2, and Gn connected to the grid electrode 120. The terminal 124 is an electron source substrate in which the common wiring between the element rows is the same as described above. In addition, the same code | symbol as FIG.8 and FIG.11 shows the same member.
The difference from the image forming apparatus (see FIG. 8) having the simple matrix arrangement described above is that a grid electrode 120 is provided between the electron source substrate 110 and the face plate 86.
[0118]
A grid electrode 120 is provided between the substrate 110 and the face plate 86. The grid electrode 120 can modulate the electron beam emitted from the surface conduction electron-emitting device, and passes the electron beam through a striped electrode provided orthogonal to the element row of the ladder type arrangement. One circular opening 121 is provided corresponding to each element.
The shape and installation position of the grid do not necessarily have to be as shown in FIG. 12, and a large number of passage openings may be provided as openings in the mesh. For example, it may not be provided around or in the vicinity of the surface conduction type emission element. Also good.
The container outer terminal 122 and the grid container outer terminal 123 are electrically connected to a control circuit (not shown).
[0119]
In the image forming apparatus of the present invention, a modulation signal for one image line is simultaneously applied to the grid electrode columns in synchronization with the sequential driving (scanning) of the element rows one column at a time. The irradiation to the phosphor can be controlled, and the image can be displayed line by line.
[0120]
Further, according to the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus suitable not only for a television broadcast display device but also for a display device such as a video conference system or a computer. Furthermore, it can also be used as an image forming apparatus as an optical printer composed of a photosensitive drum or the like.
Further, the present invention is applicable not only to surface conduction electron-emitting devices as electron-discharge devices, but also to cold cathode electron sources such as MIM type electron-emitting devices and field-emission type electron-emitting devices. It can also be applied to.
[0121]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not limited at all by these.
[0122]
[Example 1]
A conductive frit using soda lime glass spheres with Au plated on the surface will be described as a conductive filler.
An example of
As the base material for the conductive filler, a soda-lime glass sphere having an average particle size of 15 μm and a good particle size distribution was used. A conductive filler was prepared by forming a 0.1 μm Ni film on the underlayer and 0.02 μm Au film on the surface of the soda lime glass sphere by plating.
A conductive frit powder was prepared by blending 40% by weight of this conductive filler with respect to the frit glass powder containing no filler.
[0123]
In order to improve the workability at the time of application, the conductive frit powder thus produced is mixed with a vehicle in which an acrylic resin binder (binding material) is dissolved in a terpineol solvent. Thus, a conductive frit paste was produced.
[0124]
The conductive frit paste was applied on a blue plate (soda lime) glass using a dispenser, and then fired at a maximum temperature of 400 to 450 ° C. in air using an electric furnace.
[0125]
The conductive frit fired body thus produced has a sufficient fixing strength with a blue plate (soda lime) glass and a volume resistivity of 1 mΩcm, which is sufficient for electrical connection. It was.
[0126]
[Example 2]
Silica (SiO) with Ag plating on the surface as a conductive filler 2 ) A conductive frit using a sphere will be described.
As the base material for the conductive filler, silica spheres having an average particle size of 10 μm and a good particle size distribution were used. A conductive filler was produced by forming a Ni film of 0.1 μm on the surface of the silica sphere by plating and an Ag film of 0.03 μm thereon.
A conductive frit powder was prepared by blending 30% by weight of this conductive filler with respect to the frit glass powder containing no filler.
[0127]
In order to improve the workability at the time of application, the conductive frit powder thus produced is mixed with a vehicle in which an acrylic resin binder (binding material) is dissolved in a terpineol solvent. Thus, a conductive frit paste was produced.
This conductive frit paste was fired in the same manner as in Example 1.
[0128]
The conductive frit fired body thus produced has sufficient fixing strength with a blue plate (soda lime) glass and has a volume resistivity of several tens of mΩcm, which is sufficient for electrical connection. Met.
[0129]
[Example 3]
An image display apparatus constructed by using the conductive frit of the present invention for assembling the matrix type arranged electron source substrate and the face plate will be described.
[0130]
FIG. 8 is a perspective view in which a part of the image display apparatus of this example is broken, and FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of the image display apparatus shown in FIG. In FIG. 14, 4 is a conductive spacer in which a semiconductive thin film 4B is formed on the surface of a flat plate glass 4A, 3 is a conductive frit, 1 is an electron source substrate (blue plate glass) composed of X-direction wiring 2 and the like, Reference numeral 10 denotes a face plate composed of a blue glass substrate 1, a fluorescent film 8 and a metal back 9, and 6 denotes a support frame.
[0131]
The conductive spacer was fixed and electrically connected by applying the conductive frit paste shown in Example 1 using a dispenser, pre-baking, and sealing. The support frame 6 was sealed simultaneously using a normal insulating frit.
The image display device thus produced has sufficient fixing strength and electrical connection of the conductive spacer.
Therefore, if the electrical connection is insufficient, the spacer will be charged, the electric field will change, the deviation of the electron trajectory will occur, and the emission position and shape of the phosphor will change, and the fixed strength It was possible to eliminate the fear that the atmospheric pressure-resistant support that would occur when the pressure was insufficient could not be achieved.
[0132]
[Example 4]
An image display apparatus using a ladder type electron source substrate will be described.
For the conductive spacer, cylindrical soda lime glass having a semiconductor thin film formed on the surface is used, and for fixing and electrical connection of the conductive spacer, the conductive frit paste shown in Example 2 is used. The image display device produced in the same manner as in Example 3 has sufficient fixing strength and electrical connection of the conductive spacer, and the same effect as in Example 3 was obtained.
[0133]
[Example 5]
A conductive filler was mixed with the low-melting glass powder at a weight percentage as shown in Table 1, and the adhesion strength and volume resistivity with the blue plate (soda lime) glass were measured. The results are shown in Table 1. Here, the adhesive strength was determined by a shear peeling method using a tensile tester (manufactured by Orientec Co., Ltd.), and the volume resistivity was determined by a thin film method using a high resistance measuring device.
[0134]
The low melting point glass used here is LS0200 manufactured by Nippon Electric Glass. The base material of the conductive filler is silica sphere (SiO 2 2 ), The average particle size is 42 μm, the maximum particle size is 60 μm, and the particle size distribution is good. Then, a surface of the silica sphere was formed by electroless plating to form a Ni film having a thickness of 0.1 μm and an Au film having a thickness of 0.03 μm thereon, and used as a conductive filler. And it evaluated after baking the mixed electroconductive glass powder at the temperature of 400-450 degreeC. From Table 1, the range of the preferable content rate of the conductive filler that satisfies both the adhesive strength and the volume resistivity is 3 to 95%, more preferably 10 to 60%, and most preferably 10 to 25. It is understood that there is a range of%.
[0135]
[Example 6]
The conductive filler base material was a silica sphere having an average particle size of 23 μm, a maximum particle size of 48 μm, and a good particle size distribution. Then, a conductive filler was produced by forming a Ni film on the surface of 0.1 μm on the surface of the silica sphere by electroless plating and an Au film on the surface of 0.02 μm.
[0136]
This conductive filler was used as a low melting glass powder (LS3000 (PbO, B manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.). 2 O 3 TiO 2 Is 27% by weight percentage with respect to the main component (amorphous), and in order to match the thermal expansion coefficient, the low expansion ceramic filler (zircon) is blended by 10% by weight to make the conductivity A frit powder was produced.
[0137]
The conductive frit powder thus produced is 1 in a vehicle in which an acrylic resin binder (caking agent) is dissolved in a terpineol solvent in a weight percentage of 10% in order to improve the workability during coating. : A conductive frit paste was prepared by blending the conductive frit powder in a weight ratio of 12.
[0138]
And after apply | coating this electroconductive frit paste on a blue board (soda lime) glass using a dispenser, it is made to dry, and in order to remove a vehicle, it pre-bakes in the temperature of 350-380 degreeC, and also, The main baking was performed at a temperature of 400 to 450 ° C. in the air.
[0139]
The conductive frit fired body thus produced had excellent adhesive strength with a blue plate (soda lime) glass and an excellent volume resistivity of 30 mΩcm.
[0140]
[Example 7]
The conductive filler was a soda lime glass sphere having an average particle size of 18 μm, a maximum particle size of 32 μm, and a good particle size distribution. A conductive filler was produced by forming a 0.1 μm Ni film on the base and 0.03 μm an Ag film on the surface of the soda lime glass sphere by plating. Next, this conductive filler was mixed with a low-melting glass powder (LS6500 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. (PbO, B 2 O 3 , ZnO as a main component) and crystallinity) were contained in a weight percentage of 38% to produce a conductive frit powder.
[0141]
The conductive frit powder thus produced is 1 in a vehicle in which an acrylic resin binder (caking agent) is dissolved in a terpineol solvent in a weight percentage of 10% in order to improve the workability during coating. : The conductive frit powder was produced by blending the conductive frit powder in a weight ratio of 12.
[0142]
Next, this conductive frit paste is applied on a blue plate (soda lime) glass using a dispenser, and then dried and pre-baked at a temperature of 350 to 380 ° C. in air to remove the vehicle. The main calcination was performed at a temperature of 430 to 480 ° C. in air.
[0143]
The conductive frit fired body thus produced had excellent adhesive strength with blue plate (soda lime) glass, and had an excellent volume resistivity of 1 mΩcm.
[0144]
[Example 8]
The conductive filler was a soda lime glass sphere having an average particle size of 12 μm, a maximum particle size of 32 μm, and a good particle size distribution. Then, a conductive filler was manufactured by forming a Ni film on the surface of the soda-lime glass sphere by a plating method with a Ni film of 0.15 μm and an Au film of 0.05 μm thereon. This conductive filler was used as a low melting glass powder (LS3000 (PbO, B manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.). 2 O 3 TiO 2 The main component (amorphous) contains 52% by weight, and in order to match the coefficient of thermal expansion, the low expansion ceramic filler (zircon) is blended by 6% by weight. A frit powder was produced.
[0145]
The conductive frit powder thus produced is 1 in a vehicle in which an acrylic resin binder (caking agent) is dissolved in a terpineol solvent in a weight percentage of 10% in order to improve the workability during coating. : A conductive frit paste was prepared by blending the conductive frit powder in a weight ratio of 12.
[0146]
Next, this conductive frit paste is applied on a blue plate (soda lime) glass using a dispenser, and then dried and pre-baked at a temperature of 350 to 380 ° C. in air to remove the vehicle. The main baking was performed at a temperature of 400 to 450 ° C. in the air.
[0147]
The conductive frit fired body thus produced had excellent adhesive strength with a blue plate (soda lime) glass, and had an excellent volume resistivity of 0.5 mΩcm.
[0148]
[Example 9]
The example which used the electroconductive frit shown to Examples 5-8 of this invention for the image display apparatus is shown.
[0149]
FIGS. 15A and 15B are a part of the AA ′ cross section and a part of the BB ′ cross section of the image display apparatus of this example shown in FIG. 8, respectively.
[0150]
15A and 15B, 100 is a conductive spacer having a semiconductive film 100A formed on the surface of a blue plate (soda lime) glass on a flat plate, and 303 is a conductive spacer bonding member having a width of 320 μm. The conductive frit 310 is an electron source substrate composed of a blue plate (soda lime) glass substrate 301 on which an electron source is formed, an X direction wiring 302, and the like, and 309 is a face composed of a blue plate glass substrate 308, a fluorescent film 307, and a metal back 306. It is a plate.
A conductive frit paste is applied onto the metal back 306 and the X-direction wiring 302 using a dispenser and then temporarily fired. First, the spacer 100 is aligned with the metal back 306 and one of the contact surfaces is pressed. After the electrical connection and mechanical fixing are performed by firing, similarly, the X-direction wiring 302 is aligned, the other contact surface is pressed, and the electrical connection and mechanical fixation are performed by firing. By doing so, the image display device was completed.
[0151]
The image display device produced in this way had a mechanical fixing strength of the conductive spacer and good electrical connection.
Therefore, when the electrical connection is insufficient, the spacer is charged, the electric field changes, the electron orbit shifts, and the light emission position and light emission shape of the phosphor may change. As a result of the insufficiency, the fear of being unable to support atmospheric pressure resistance could be eliminated.
[0152]
[Example 10]
FIGS. 16A and 16B are a part of the AA ′ section and a part of the BB ′ section of the image display apparatus of the present example shown in FIG. 8, respectively. FIG. 16C shows the frit shape in the CC ′ cross section of FIG.
[0153]
16A, 16B, and 16C, 100 is a conductive spacer in which a semiconductive film 100A is formed on the surface of a flat plate (soda lime) glass, and 403 is a conductive spacer adhesive member. 403a is a conductive frit paste having a width of 250 μm shown in Examples 5 to 8, 403b is a crystallized frit glass having a width of 250 μm, 410 is a blue plate (soda lime) glass substrate 401 on which an electron source is formed, X-direction wiring 402 409 is a face plate made of a blue glass substrate 408, a fluorescent film 407, and a metal back 406.
[0154]
As shown in FIGS. 16A, 16B, and 16C, the conductive frit paste is applied on the metal back 406 and the X-direction wiring 402, and the crystalline frit is placed near the central position where the spacer 100 is disposed. After applying glass (L7107 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) 403b to the position where the spacer 100 other than 403a is disposed using a dispenser, each is temporarily fired.
[0155]
First, the spacer 100 is aligned with the metal back 406, and one of the contact surfaces is pressed and baked, whereby the electrical connection between the metal back 406 and the spacer 100 is performed at 403a, and mechanical fixing is performed at 403b. Then, similarly, by aligning the X-direction wiring 402 and pressing the other abutting surface and firing, the electrical connection between the X-direction wiring 402 and the spacer 100 is performed at 403a, and the machine at 403b. The image display device was completed by performing the fixation.
[0156]
That is, in this example, the electrical connection between the face plate and the electron source substrate and the spacer is performed by the conductive frit of the present invention, and the mechanical fixing is performed by using the crystalline frit glass.
[0157]
The image display device thus manufactured had a mechanical fixing strength of the conductive spacer, and the electrical connection was good.
[0158]
Therefore, when the electrical connection is insufficient, the spacer is charged, the electric field changes, the electric trajectory shifts, and the light emission position and light emission shape of the phosphor may change. As a result of the insufficiency, the fear of being unable to support atmospheric pressure resistance could be eliminated.
[0159]
[Example 11]
FIGS. 17A and 17B are a part of an AA ′ section and a part of a BB ′ section of the image display apparatus of the present example shown in FIG. 8, respectively. FIG. 17C shows a frit shape in the section DD ′ of FIG.
[0160]
17A, 17B, and 17C, 100 is a conductive spacer in which a semiconductive film 100A is formed on the surface of a blue plate (soda lime) glass on a flat plate, and 503 is a conductive spacer adhesive member. 503a is a conductive frit paste having a width of 250 μm shown in Examples 5 to 8, 503b Is a non-crystallized frit having a width of 150 to 200 μm, 510 is an electron source substrate comprising a blue plate (soda lime) glass substrate 501 on which an electron source is formed, an X-direction wiring 502, etc., 509 is a blue plate glass substrate 508, and a fluorescent film 507 A face plate made of a metal back 506.
[0161]
As shown in FIGS. 17A, 17 </ b> B, and 17 </ b> C, an amorphous frit glass (LS3081 manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) is disposed on the metal back 506 and the X-direction wiring 502. Application is performed using a dispenser so that the cross-sectional shape is reduced only in the vicinity of the center position, and a conductive frit paste is applied to the reduced portion using the dispenser, and each is then temporarily fired.
[0162]
First, the spacer 100 is aligned with the metal back 506, and one of the contact surfaces is pressed and baked to make electrical connection between the metal back 506 and the spacer 100 at 503a, and mechanically fixed at 503b. Then, similarly, by aligning the X direction wiring 502 and pressing the other contact surface and firing, the electrical connection between the X direction wiring 502 and the spacer 100 is performed at 503a, and the machine is performed at 503b. The image display device was completed by performing the fixation.
[0163]
That is, in this example, the electrical connection between the face plate and the electron source substrate and the spacer is performed by the conductive frit of the present invention, and the mechanical fixing is performed by using the amorphous frit glass.
[0164]
The image display device thus produced had a mechanical fixing strength of the conductive spacers and good electrical connection.
[0165]
Therefore, when the electrical connection is insufficient, the spacer is charged, the electric field changes, the electron orbit shifts, and the light emission position and light emission shape of the phosphor may change. As a result, it was possible to eliminate the fear of being unable to support atmospheric pressure resistance.
[0166]
[Table 1]
[0167]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a conductive frit having a sufficient fixing strength with a blue plate (soda lime) glass and sufficient electrical connection.
Furthermore, by using the conductive frit of the present invention, the electron trajectory is not shifted even when an image is displayed for a long time, the light emission position and the light emission shape of the phosphor are not changed, and the fixing strength is sufficient. An image display device can be manufactured.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a schematic plan view and a cross-sectional view showing a configuration of a surface conduction electron-emitting device.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a basic vertical surface conduction electron-emitting device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic process explanatory view showing an example of a basic method for manufacturing a surface conduction electron-emitting device according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a voltage waveform of energization forming according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic schematic configuration diagram showing a measurement evaluation apparatus for measuring electron emission characteristics.
FIG. 6 is a line graph showing an example of electron emission characteristics.
FIG. 7 is a schematic explanatory view showing an electron source having a simple matrix arrangement.
FIG. 8 is a schematic perspective view illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus.
FIG. 9 is a schematic plan view showing a configuration of a fluorescent film.
10A and 10B are a block diagram and a schematic configuration diagram illustrating a drive circuit for performing display in accordance with an NTSC television signal and an image display apparatus having the circuit.
FIG. 11 is a schematic plan view showing a ladder-arranged electron source.
FIG. 12 is a schematic perspective view illustrating a schematic configuration of the image forming apparatus.
FIG. 13 is a schematic plan view showing a configuration of a conventional surface conduction electron-emitting device.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view showing a part of the image display apparatus of the present invention.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view showing a part of the image display apparatus of the present invention.
FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a part of the image display device of the present invention.
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing a part of the image display apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1,31,71,124 (electron source) substrate
2, 32, 33 Element electrode (X direction wiring)
3,80 Device electrode (conductive frit)
4, 34, 89 Conductive thin film (spacer)
5,35 Electron emission part (insulating frit)
6,82 Support frame
7 Blue plate glass substrate
8,84 Fluorescent film
9,85 metal back
10,86 Face plate
21 Step forming part
50 Ammeter (for measuring the device current If flowing through the conductive thin film 4 between the device electrodes 2 to 3)
51 Power supply (for applying the device voltage Vf to the device discharge device)
52 Ammeter (for measuring the emission current Ie emitted from the electron emission part 5 of the device)
53 High-voltage power supply (for applying voltage to the anode electrode 54)
54 Anode electrode (for capturing emission current Ie emitted from the electron emission portion of the device)
55 Vacuum equipment
56 Exhaust pump
72 X direction wiring
73 Y-direction wiring
74 Surface-conduction electron-emitting device
75 connection
83,93 Glass substrate
87 High voltage terminal
88 Envelope
91 Black conductive material
92 Phosphor
101 Display panel
102 Scanning circuit
103 Control circuit
104 Shift register
105 line memory
106 Sync signal separation circuit
107 Modulation signal generator (Vx and Va are DC voltage sources)
110 Electron source (emission) substrate
111 electron-emitting devices
112 Common wiring (Dx1 to Dx10 are for wiring the electron-emitting devices)
120 grid electrode
121 hole (for electrons to pass through)
122 Outer container terminal (consisting of Dox1, Dox2 to Doxn)
123 Grid container outer terminal (consisting of G1, G2 to Gn connected to the grid electrode 120)
